کشف تازه ناسا: باد خورشیدی ممکن است آب روی ماه تولید کند
کشف تازه ناسا: باد خورشیدی ممکن است آب روی ماه تولید کند
به گزارش gsxr و به نقل از لایوساینس، پیش از این، دانشمندان در مأموریت‌های فضایی مختلف، ردهایی از مولکول‌های آب و هیدروکسیل (OH)، که جزئی از ساختار آب است، در سطح ماه شناسایی کرده بودند. اما منشأ این آب‌ها همچنان ناشناخته باقی مانده بود.
برخی فرضیه‌ها به فعالیت‌های آتشفشانی، گازهای درونی سطح ماه، یا برخورد شهاب‌سنگ‌های ریز اشاره داشتند.
اکنون آزمایش جدید ناسا که در تاریخ ۱۷ مارس در نشریهٔ علمی JGR Planets منتشر شده، نظریه‌ای متفاوت را بررسی کرده است: اینکه منشأ این آب‌ها، خودِ باد خورشیدی باشد.
باد خورشیدی چگونه عمل می‌کند؟
باد خورشیدی جریان دائمی‌ای از ذرات باردار (عمدتاً پروتون‌ها) است که با سرعتی بیش از ۱.۶ میلیون کیلومتر بر ساعت از خورشید سرازیر می‌شوند. این ذرات تمام اجرام منظومهٔ شمسی، از جمله زمین و ماه را هدف قرار می‌دهند.
در زمین، میدان مغناطیسی قوی‌مان سپری دفاعی در برابر این ذرات ایجاد می‌کند و همان برخوردها هستند که پدیده‌های زیبای شفق قطبی را پدید می‌آورند.
اما ماه داستان متفاوتی دارد. چون فاقد میدان مغناطیسی قوی است، باد خورشیدی تقریباً بدون مانع به سطح آن برخورد می‌کند. سطح ماه که ترکیبی از سنگ و گردوغبار (معروف به “رگولیت”) است، اکسیژن زیادی دارد اما هیدروژن بسیار اندکی در آن یافت می‌شود. از سوی دیگر، باد خورشیدی سرشار از پروتون است — یعنی همان اتم‌های هیدروژن بدون الکترون.
وقتی این پروتون‌ها به سطح ماه برخورد می‌کنند، از الکترون‌های موجود در رگولیت کمک می‌گیرند تا هیدروژن کامل ساخته شود؛ و این هیدروژن با اکسیژن موجود ترکیب می‌شود و آب شکل می‌گیرد.
رفتار عجیب آب در سطح ماه
بررسی‌های ناسا نشان می‌دهد که آب موجود بر سطح ماه از الگوی خاصی پیروی می‌کند: این آب‌ها به‌صورت چرخه‌ای روزانه تغییر می‌کنند. مناطقی که در معرض تابش خورشید هستند، آب را به شکل بخار آزاد می‌کنند، در حالی که مناطق سردتر آب را حفظ می‌نمایند.
اگر منشأ این آب، برخورد شهاب‌سنگ‌های ریز بود، انتظار می‌رفت که مقدار آب با گذشت زمان کاهش یابد و فقط با برخوردهای جدید دوباره افزایش یابد.
اما نکتهٔ شگفت‌انگیز این است که مقدار آب موجود هر روز دوباره به همان سطح قبلی بازمی‌گردد — حتی با وجود اینکه بخشی از آن به فضا از دست می‌رود. این یافته‌ها احتمال نقش داشتن باد خورشیدی را تقویت می‌کنند.
شبیه‌سازی باد خورشیدی در آزمایشگاه
برای بررسی این فرضیه، دانشمندان از نمونه‌هایی از خاک ماه که در مأموریت آپولو ۱۷ (سال ۱۹۷۲) جمع‌آوری شده بود استفاده کردند. آن‌ها با ساخت یک شتاب‌دهندهٔ ذرات در خلأ، باد خورشیدی مصنوعی‌ای بر این نمونه‌ها تاباندند و شرایطی را شبیه‌سازی کردند که گویی باد خورشیدی واقعی به مدت ۸۰٬۰۰۰ سال به سطح ماه می‌وزیده است.
پس از آزمایش، ترکیب شیمیایی نمونه‌ها مورد بررسی قرار گرفت و نشانه‌هایی از آب در آن‌ها دیده شد — آبی که پیش از این در نمونه‌ها وجود نداشت.
گامی مهم برای آیندهٔ سفرهای فضایی
«لی‌هسیا یو» (دانشمند سیاره‌ای در مرکز فضایی گادرد ناسا و نویسندهٔ اصلی مقاله) می‌گوید: «نکتهٔ هیجان‌انگیز اینجاست که تنها با خاک ماه و یک عنصر پایه‌ای از خورشید — یعنی هیدروژن — امکان تولید آب وجود دارد.»
درک این فرایند، برای مأموریت‌های آیندهٔ فضانوردان اهمیت بالایی دارد. برای مثال، اگر بتوان از یخ‌های موجود در قطب جنوب ماه به‌عنوان منبع آب بهره‌برداری کرد، نیاز به حمل ذخایر بزرگ آب از زمین کاهش می‌یابد.
گفتنی است این یافته‌ها صرفاً به ماه محدود نمی‌شوند. بسیاری از اجرام دیگر منظومهٔ شمسی نیز فاقد جو یا میدان مغناطیسی قوی‌اند و در برابر باد خورشیدی آسیب‌پذیر هستند.
