“Ūdens cikls uz Mēness” ir frāze, ko daudzi cilvēki, ieskaitot Mēness zinātniekus, nekad negaidīja dzirdējuši. Šis pārsteidzošais jaunais visuresošā ūdens atradums uz Mēness virsmas, ko pagājušajā gadā atklāja un apstiprināja trīs dažādi kosmosa kuģi, ir bijis viens no galvenajiem Mēness pētnieku neseno diskusiju un pētījumu tematiem. Tomēr nav grūti izdomāt ciklu par ūdens parādīšanos un izzušanu Mēness dienā. Sākotnēji zinātniekiem ir aizdomas par dažiem dažādiem procesiem, kas varētu novadīt ūdeni un hidroksilu (OH) uz Mēness virsmu: meteorīti vai komētas, kas triecas uz Mēness, izplūst no Mēness iekšpuses, vai saules vējš, kas mijiedarbojas ar Mēness regolītu. Bet līdz šim neviena no šīm darbībām sīkāk nesummējas.
Dana Hurlija no Džona Hopkinsa universitātes Lietišķās fizikas laboratorijas ir daļa no zinātnieku komandas, kas mēģina modelēt Mēness ūdens ciklu, un viņa pārrunāja darbu NASA Mēness zinātnes institūta trešajā ikgadējā Mēness forumā Ames pētniecības centrā 2010. gada 20. – 22. Jūlijā. .
"Veicot modeli, mēs pieņemam, ka ūdens zudums notiek ar fotodisociācijas palīdzību, un tas nosaka laika grafiku," Hurley stāstīja Space Magazine. "Un, izmantojot šo laika grafiku, daudzums, kas nonāk caur saules vēju vai mikrometeorītiem, nevar palielināt summu, kas novērota, ja tas ir vienmērīgā stāvoklī, tāpēc kaut kas neveicina plūsmu."
Fotodisociācija ietver vielas sadalīšanu vienkāršākās sastāvdaļās ar saules gaismas izstarojošās enerģijas palīdzību.
Šķiet, ka ūdens daudzums Mēness dienas laikā mainās. Divi novērojumi nedēļā ar spektrometra palīdzību no jauna uzstādītā kosmiskā kuģa Deep Impact (tagad saukta par EPOXI) parādīja reģionu, kas rīta pusē bija netālu no Mēness terminatora, un kurā bija nosakāms ūdens un hidroksildevas daudzums, un nedēļu vēlāk, kad tas bija tuvu pusdienlaikam, tie vielas vairs nebija. Bet jaunajā reģionā rītausmā bija H2O un OH.
Viena teorija uzskata, ka ūdens un hidroksilgrupa daļēji veidojas no ūdeņraža joniem Saules vējā. Vietējā pusdienlaikā, kad mēness ir siltākais, tiek zaudēts ūdens un hidroksils. Līdz vakaram virsma atkal atdziest, un ūdens un hidroksils atgriežas.
Bet, pēc Hurlija teiktā, Saules vējš vienmērīgā stāvoklī neatveido novēroto ūdens un hidroksila virsmas blīvumu.
Turklāt, aplūkojot citus iespējamos avotus - zināmo mikrometeoroīdu un komētu avota ātrumu -, tas arī nenodrošina novērotā H20 un OH daudzumu.
"Mēs patiešām vēlētos saņemt daudz vairāk novērojumu, lai saprastu, kā tā attīstās dienas laikā," sacīja Hurlijs.
Hurlija savā sarunā sacīja, ka viņas komanda ir mēģinājusi aplūkot visus iespējamos leņķus un idejas, tostarp nesenākos lielākos komētas trāpījumus uz Mēness vai potenciāli sezonālu notikumu, kurā ūdens stabi, kas nogulsnējušies uz ziemas stabiem, varētu tikt atbrīvoti, kad tas uzsils vasarā. Bet līdz šim neviena no šīm idejām nav pārbaudīta vai modelēta, un līdz šim tā nenodrošina risinājumu novērotajam ūdens ikdienas ciklam.
Viņa arī atzīmēja, ka, tā kā acīmredzami notiek daži unikāli procesi, ir vairāk jāizpēta mijiedarbība starp virsmu un atmosfēru.
"Virsma un atmosfēra ir savstarpēji saistīti," intervijā Space Magazine sacīja Hurlijs. “Atmosfēra tiek radīta no virsmas; nav atmosfēras, kas uz Mēness ilgst ilgu laiku, un tā tiek nepārtraukti ražota un zaudēta. Un tas nāk no virsmas vai nu no kaut kā, kas nāk no Mēness regolīta graudiem, vai arī no kaut kā, kas mijiedarbojas ar šiem graudiem, neatkarīgi no tā, vai tas ir saules vējš vai kaut kas ietekmē. Tātad, virsma ir atmosfēras avots, un šī atmosfēra atgriežas un atkal mijiedarbojas ar virsmu. Un jums patiešām ir jāsaprot visa šī sistēma. ”
Tātad, kāds ir viņas labākais minējums par ūdens avotu?
Hērlijs sacīja, ka regolītā ir jāveic kaut kāda veida pārstrāde, un, iespējams, sarežģīta virsmas ķīmija, kas ļauj H20 un OH pastāvēt ilgāku laiku, kas labāk izskaidro virsmas blīvumu.
"Tas, ko es apskatīju, ir tas, kas varētu notikt atmosfērā un kā lietas lēkā apkārt no virsmas uz augšu un pēc tam atpakaļ uz leju uz virsmu," viņa sacīja. Mēness regolīts ir diezgan brīvs, un šīs mazās daļiņas un gāzes var nolaisties regolītā un atrasties augšpusē vairāku centimetru robežās un strādāt tālāk un atpakaļ. Tātad augšējā slānī notiek apmaiņa, kas darbojas kā rezervuārs. Tas ir mans labākais minējums par notiekošo. ”
