W atmosferze Księżyca odkryto hel

0

Za pomocą amerykańskiej sondy Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) dokonano pierwszej spektroskopowej obserwacji helu w cienkiej atmosferze Księżyca. Naukowcy zastanawiają się teraz czy pierwiastek pochodzi z wnętrza tego ciała czy może został dostarczony z przestrzeni kosmicznej.

Zaobserwowania helu dokonano za pomocą instrumentu LAMP (Lyman Alpha Mapping Project), który według początkowych założeń miał służyć do badań powierzchni Księżyca, jednak zespół obsługujący postanowił wykorzystać dostępną możliwość zbadania atmosfery naszego naturalnego satelity podczas naukowej kampanii trwającej ponad 50 orbit. Z uwagi na występowanie tego pierwiastka w kosmicznym tle, wymagane było zastosowanie kilku procesów obróbki danych, dzięki czemu zidentyfikowano rzeczywistą ilość helu w atmosferze Księżyca.

W następnej kolejności badacze chcą ustalić skąd hel wziął się w atmosferze Księżyca. Jedna teoria zakłada, iż pochodzi on spod powierzchni, będąc produkowanym na drodze rozpadu radioaktywnego w skałach. Natomiast uwolnienie z wnętrza mogłoby następować w czasie księżycowych trzęsień ziemi (generowanych na skutek oddziaływań grawitacyjnych Ziemi bądź uderzeń meteoroidów). Druga teoria głosi, iż hel został dostarczony na powierzchnię Srebrnego Globu przez wiatr słoneczny.

Zebrane przez instrument LAMP wyniki uzupełniają i w pewnym stopniu potwierdzają rezultaty badań przeprowadzonych w 1972 roku na powierzchni Księżyca w ramach eksperymentu LACE (Lunar Atmosphere Composition Experiment), który rozłożony został przez załogę misji Apollo 17. Dzięki LACE na Księżycu odkryto także inny gaz szlachetny – argon. Przyszłe obserwacje z pewnością będą podyktowane badaniom między innymi tego pierwiastka.

Lunar Reconnaissance Orbiter działa na orbicie już od ponad trzech lat. Podstawowym zadaniem sondy było wykonanie trójwymiarowej mapy Księżyca oraz poczynienie niezbędnych obserwacji przed rozpoczęciem kampanii lotów załogowych zamkniętego już programu Constellation. Zakres prac został jednak rozszerzony i objął także badanie cienkiej atmosfery naszego naturalnego satelity.

Lód na zboczach księżycowego krateru

Naukowcy agencji NASA do badań Księżyca wykorzystują szereg instrumentów znajdujących się na pokładzie sondy LRO. Interesujące dane dostarcza penetrujący księżycową powierzchnię radar Mini-RF, dzięki któremu odkryto, iż pośród „zwykłego materiału”, zalegającego na zboczach wiecznie zacienionego krateru Shackleton na południowym biegunie Księżyca, znajduje się także lód.

Z obserwacji wynika, iż pod względem masy całego materiału zalegającego na zboczach krateru Shackleton lodu może być od 5 do 10%. Jego akumulacja możliwa jest dzięki całkowitemu osłonięciu od promieni słonecznych. Czyni to krater Shackleton jednym z priorytetowych celów dla przyszłych misji eksploracyjnych.

Przez długie dekady sądzono, że na Księżycu wody jest bardzo mało lub “prawie wcale”. W latach 90. XX wieku dwie księżycowe sondy – Clementine oraz Lunar Prospector – dostarczyły pierwszych danych sugerujących, że w okolicach obszarów podbiegunowych Srebrnego Globu znajdują się pokłady wody w postaci lodu. Lód, dostarczany przez miliardy lat na Księżyc, zalegałby w wiecznie zacienionych kraterach w okolicach obu biegunów naszego naturalnego satelity.

24 września 2009 roku nastąpił przełom – tego dnia ogłoszono wyniki obserwacji z sond Chandrayaan-1, Deep Impact/EPOXI i Cassini. Okazało się że woda na Księżycu, rozumiana tutaj także jako grupa hydroksylowa (-OH), znajduje się w wielu miejscach naszego naturalnego satelity. 9 października 2009 roku sonda LCROSS oraz stopień Centaur celowo uderzyły w krater Cabeus A w okolicach południowego bieguna Księżyca. Wyniki tego uderzenia poznaliśmy 13 listopada 2009 roku – wtedy to obwieszczono, że sonda LCROSS i stopień Centaur wybiły księżycowy materiał z dużą ilością wody.

W marcu 2010 roku pojawiły się szacunki ilości wody w okolicach północnego bieguna księżycowego. Z tych szacunków wynika, że w tamtej okolicy Srebrnego Globu może się znajdować aż 600 milionów ton wody. Później wykazano, że grupa hydroksylowa może znajdować się praktycznie wszędzie na Księżycu, będąc uwięziona w księżycowych minerałach.

(NASA)Instrument LAMP wykorzystuje do badań ciemnnych rejonów Księżyca nowatorską metodę, polegającą na obserwacji odbijanego przez powierzchnię ultrafioletowego światła (emitowanego przez różne ciała w przestrzeni kosmicznej, np. gwiazdy). Dzięki LAMP oraz innym instrumentom na sondzie LRO udało się ustalić, iż w wiecznie zacienionych rejonach na Księżycu znajduje się wodór, rtęć oraz inne substancje. Na zdjęciu przedstawiony proces instalacji LAMP na sondzie LRO jeszcze na Ziemi / Credits: NASAInstrument LACE w konfiguracji przedstartowej (zabrany został przez astronautów na Księżyc w 1972 roku) / Credits: NASAAktualne radarowe obserwacje (CPR) ilości lodu znajdującego się w rejonie krateru Shackleton zdają się wskazywać, iż znajduje się tam od 5 do 10% lodu / Credits: NASA

Share.

Comments are closed.