Měsíční Orientale Basin, jak ji vidí sonda NASA Lunar Reconnaissance Orbiter. Poděkování: NASA GSFC
Před miliardami let zuřila na Měsíci série sopečných erupcí, které pokryly stovky tisíc čtverečních mil povrchu koule žhavou lávou. Během věků tato láva vytvořila tmavé skvrny neboli maria, které dnes dávají tváři Měsíce její charakteristický vzhled.
Nyní nový výzkum z University of Colorado Boulder (CU Boulder) naznačuje, že sopky mohly zanechat další trvalý dopad na měsíční povrch: vrstvy ledu, které pokrývají měsíční póly a na některých místech mohou měřit desítky nebo dokonce stovky stop. tlustý.
„Představujeme si to jako námrazu na Měsíci, která se časem vytvořila,“ řekl Andrew Wilcoski, hlavní autor nové studie a postgraduální student na katedře astrofyzikálních a planetárních věd (APS) a Laboratoře pro atmosférickou a vesmírnou fyziku. (LASP) na CU Boulder.
On a jeho kolegové zveřejnili svá zjištění tento měsíc v Planetární vědecký žurnál.
Vědci se domnívají, že měsíční hadí Schroeterovo údolí bylo vytvořeno lávou proudící po povrchu. Kredit: NASA Johnson
Vědci čerpali z počítačových simulací nebo modelů, aby se pokusili znovu vytvořit podmínky na Měsíci dlouho předtím, než na Zemi vznikl složitý život. Zjistili, že starověké měsíční sopky chrlily obrovské množství vodní páry, která se pak usadila na povrchu a vytvořila zásoby ledu, které se mohou stále skrývat v měsíčních kráterech. Pokud byli v té době nějací lidé naživu, možná dokonce viděli kousek toho mrazu poblíž hranice mezi dnem a nocí na povrchu Měsíce.
Je to potenciální odměna pro budoucí průzkumníky Měsíce, kteří budou potřebovat vodu k pití a zpracování na raketové palivo, uvedl spoluautor studie Paul Hayne.
"Je možné, že 5 nebo 10 metrů pod povrchem máte velké vrstvy ledu," řekl Hayne, odborný asistent v APS a LASP.
Dočasné atmosféry
Nová studie přispívá k rostoucímu množství důkazů, které naznačují, že Měsíc může být zaplaven mnohem více vodou, než vědci kdysi věřili. Ve studii z roku 2020 Hayne a jeho kolegové odhaduje se na téměř 6,000 čtverečních mil měsíčního povrchu by mohl být schopen zachytit a viset na ledu – většinou poblíž severního a jižního pólu Měsíce. Kde se vůbec ta voda vzala, není jasné.
"V tuto chvíli existuje mnoho potenciálních zdrojů," řekl Hayne.
Sopky by mohly být velké. Planetární vědec vysvětlil, že před 2 až 4 miliardami let byl Měsíc chaotickým místem. Během tohoto období vybuchly přes jeho povrch desítky tisíc sopek, které vytvořily obrovské řeky a lávová jezera, ne nepodobné rysům, které můžete vidět na Havaji dnes – jen mnohem větší.
Zobrazení toho, jak mohl vypadat mráz vznikající na povrchu Měsíce před miliardami let. Kredit: Paul Hayne
"Převyšují téměř všechny erupce na Zemi," řekl Hayne.
Nejnovější výzkum vědců z Lunárního a planetárního institutu v Houstonu ukazuje, že tyto sopky pravděpodobně také vyvrhly věžovité mraky tvořené převážně oxidem uhelnatým a vodní párou. Tyto mraky pak kroužily kolem Měsíce a potenciálně vytvořily tenké a krátkodobé atmosféry.
To přivedlo Hayne a Wilcoskiho k úvaze: Mohla stejná atmosféra zanechat led na měsíčním povrchu, trochu jako námraza, která se tvoří na zemi po chladné podzimní noci?
Věčný led
Aby to zjistili, dvojice spolu s Margaret Landisovou, výzkumnou pracovnicí v LASP, se rozhodla pokusit se dostat na povrch Měsíce před miliardami let.
Tým použil odhady, že na svém vrcholu zažil Měsíc v průměru jednu erupci každých 22,000 XNUMX let. Vědci poté sledovali, jak mohly vulkanické plyny vířit kolem Měsíce a v průběhu času unikat do vesmíru. A zjistili, že podmínky mohly být ledové.
Podle odhadů skupiny mohlo zhruba 41 % vody ze sopek zkondenzovat na Měsíci jako led.
"Atmosféry unikaly během asi 1,000 let, takže na vytvoření ledu bylo dost času," řekl Wilcoski.
Ve skutečnosti mohlo být na Měsíci tolik ledu, že byste ze Země mohli spatřit lesk ledu a tlusté polární ledové čepice. Skupina vypočítala, že asi 18 kvadrilionů liber sopečné vody mohlo během tohoto období zkondenzovat jako led. To je více vody, než je v současnosti v jezeře Michigan. A výzkum naznačuje, že velká část této měsíční vody může být přítomna i dnes.
Tyto vesmírné kostky ledu však nebude nutně snadné najít. Většina tohoto ledu se pravděpodobně nahromadila v blízkosti měsíčních pólů a může být pohřbena pod několika stopami měsíčního prachu neboli regolitu.
Ještě jeden důvod, řekl Hayne, aby se lidé nebo roboti vrátili a začali kopat.
"Opravdu se musíme provrtat a hledat to," řekl.
Odkaz: „Akumulace polárního ledu z vulkanicky indukovaných přechodných atmosfér na Měsíci“ od Andrew X. Wilcoski, Paul O. Hayne a Margaret E. Landis, 3. května 2022, Planetární vědecký žurnál.
DOI: 10.3847/PSJ/ac649c
