آب موجود در ماه از کجا آمده است؟

فرارو- ما تصور می‌کنیم که ماه را به خوبی می‌شناسیم؛ در این قمر گرد و غبار هست، سنگ هست و دشت‌های بازالتی وجود دارد که محصول آتشفشان‌های گسترده در طول تاریخ آن است و همانطور که اخیراً کشف کردیم، آب هم وجود دارد، آن هم خیلی زیاد. اما هنوز یک مسئله را به درستی نمی‌دانیم؛ این همه آب از کجا آمده است؟

به گزارش فرارو، این راز به نظر می‌رسد که پاسخی برای خود پیدا کرده است، زیرا که یک مطالعه جدید اکنون توانسته منبعی جالب توجه و تاریخی برای آب ماه بیابد و آن چیزی جز آتشفشان‌های این قمر نیست که زمانی سطح ماه را فرا گرفته بودند. دانشمندان سیاره‌شناسی این ایده را مطرح کردند که آیا آتشفشان‌های باستانی ماه قادر بود مقادیر کافی مولکول‌های آب در هنگام خروج گاز‌های آتشفشانی آزاد کند تا دوباره به سطح قمر سقوط کند و صفحات یخی را در سایه دائمی آن تشکیل دهد. اکنون به نظر می‌رسد که پاسخ آن‌ها «بله» است.

تیمی از محققان به سرپرستی دانشمند سیاره‌شناسی اندرو ویلکوسکی از دانشگاه کلرادو بولدر در مقاله خود نوشتند: «مدل ما نشان می‌دهد که [حدود]۴۱ درصد از کل جرم H2O فوران‌شده در این دوره می‌تواند به صورت یخ در نواحی قطبی ماه، با ضخامت‌های تا چند صد متر متراکم شده باشد. تحقیق ما نشان می‌دهد که دوره فعال آتشفشانی ماه اولیه با جو‌های برخوردی کوتاه‌مدت مشخص می‌شد که باعث می‌شد مقادیر زیادی آب در قطب‌ها جمع‌آوری شود و یخ و بخار آب به‌طور موقت در دسترس باشد.»

اگرچه امروزه ماه بسیار آرام به نظر می‌رسد، اما روزی روزگاری یک قمر آتشین بود. آن لکه‌های تاریکی که در ماه کامل می‌بینید، در واقع دشت‌های وسیعی از سنگ‌های آتشفشانی هستند که مربوط به دوره‌ای از فعالیت‌های آتشفشانی در مقیاس بزرگ که ممکن است از ۴.۲ میلیارد سال پیش آغاز شده و تا حدود ۱ میلیارد سال پیش ادامه داشت. این فوران‌ها شامل ابر‌های عظیم گاز‌های آتشفشانی، عمدتاً مونوکسید کربن و بخار آب می‌شد که می‌توانستند جو‌های ضعیف و گذرا را در اطراف ماه تشکیل دهند.

ویلکوسکی و همکارانش از همین زمینه استفاده کرده و این سوال را مطرح کردند که اگر همه این بخار آب در در باد‌های خورشیدی متلاشی نشود، چه رخ خواهد داد؟ آیا ممکن است که مقداری از این بخار آب به یخ تبدیل شده و در سطح ماه باقی بماند؟ دانشمندان مدلسازی خود را بر اساس میانگین نرخ فوران‌های عظیم که تقریباً هر ۲۲۰۰۰ سال یک بار رخ می‌دهد، انجام دادند. سپس سرعت فرار گاز‌های آتشفشانی به فضا را در مقایسه با میزان متراکم شدن، یخ زدن و نشستن روی سطح ماه مورد مطالعه قرار دادند.

آن‌ها دریافتند که در بازه زمانی حدود ۱۰۰۰ ساله، تقریباً ۱۵ درصد از آب در نیمه تاریک ماه ته نشین می‌شود و یخبندان را تشکیل می‌دهد. به گفته محققان، مقداری از این یخبندان در نور خورشید به مرور زمان تصعید می‌شود، اما در طول میلیارد‌ها سال، به اندازه کافی می‌توانست باقی بماند تا بخش قابل توجهی از یخ‌های امروزی را تشکیل دهد. البته این بدان معنا نیست که استخراج آن آسان خواهد بود. ممکن است برخی از این منابع آبی، متر‌ها زیر سطح ماه مدفون باشد. اما احتمالاً مقداری از این آب در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر به اندازه کافی روی سطح باقی بماند تا با مواد معدنی موجود در آنجا تعامل داشته باشد، یا در شیشه‌های آتشفشانی که در برخورد شهاب‌سنگ‌ها دوباره ذوب می‌شوند، جذب شود.

به هر روی و جود چنین منابع آبی به شرط یافتن راهی برای استخراج آن می‌تواند برای عملیات‌های بعدی حضور انسان در فضا بسیار راه گشا باشد. اگر فضانوردان ساکن ماه بتوانند آب مورد نیاز خود را از همین قمر تأمین کنند، صرفه جویی‌های قابل توجهی در عملیات‌های بعدی سکونت در ماه ایجاد خواهد کرد. این موضوع حتی می‌تواند به تولید و کاشت محصولات غذایی در ماه منجر شود که یکی از مهمترین دغدغه‌های حضور طولانی مدت و دائمی در این قمر است. نتایج تحقیقات این تیم در The Planetary Science Journal منتشر شده است.

منبع: sciencealert

ترجمه: مصطفی جرفی-فرارو