Kráter Mesiaca vodný ľad mladší ako sa myslelo Erozia mikrometeoritov mohla šíriť mesačný ľad
Erozia mikrometeoritov by mohla distribuovať a obnovovať mesačný ľad
Nie veľmi staré: Vodný ľad v polárnych kráteroch je pravdepodobne oveľa mladší, ako sa predpokladalo. Namiesto miliónov alebo dokonca miliárd rokov sú ložiská ľadu pravdepodobne len pár tisíc rokov staré, ako určili vedci. Pretože keď zasiahnu mikrometeority, molekuly vody sa neustále vyhadzujú z dna krátera a súčasne sa pridáva sladká voda. To by mohla byť výhoda pre budúce mesačné misie.
Zemský mesiac bol dlho považovaný za extrémne suchý. Ale merania z lunárnych sond a analýzy vzoriek hornín z misií Apollo teraz ukázali, že na Mesiaci je tiež voda. Časť je viazaná v mesačnej hornine, ale v kráteroch mesačných polárnych oblastí sa nachádza aj vodný ľad. Dno je po celý rok v hlbokom tieni, a preto funguje ako druh studenej pasce pre molekuly vody. Vo výsledku sa mohli v niektorých kráteroch nahromadiť vrstvy hrúbky ľadových metrov.
Starodávne zásoby?
Ako stabilné sú však tieto zásoby vodného ľadu? Podľa populárnej teórie je na dne mesačného krátera taká zima, že keď sa raz usadí vodný ľad, zostane tam takmer na neurčito. Extrémny mráz menej ako mínus 200 stupňov zaručuje, že sa molekuly vody nemôžu ani roztaviť, ani odparovať. Ľad v týchto polárnych kráteroch by preto mohol byť starý milióny alebo miliardy rokov - aspoň to si ľudia doteraz mysleli.
Nová štúdia však teraz vyvoláva pochybnosti o tejto starodávnej zmrzline. Pretože krátery polárneho mesiaca sú studené, ale nie úplne izolované. „Ich povrch je zasiahnutý časticami slnečného vetra a meteoroidov - a to môže podporiť reakcie, ktoré sa bežne vyskytujú iba pri vyšších povrchových teplotách,“ vysvetľuje William Farrell z Goddardovho vesmírneho letového strediska NASA v Greenbelte.
Bombardovaný slnečným vetrom a meteoritmi
Farrell a jeho kolegovia teraz podrobnejšie skúmali dôsledky tohto bombardovania na ľad mesačného krátera v modelovej simulácii. Ukázalo sa, že samotný slnečný vietor zaisťuje, že molekuly vody sú opakovane vystreľované z mesačného ľadu. Ešte viac vody zmiešanej s moondustom by mohlo byť vyvrhnuté nárazom malých meteoritov.
Po uvoľnení z ľadovej väzby môžu tieto drobné hrudky ľadu preletieť až 30 kilometrov, ako uvádzajú vedci. To distribuuje vodu na podlahe krátera, ale tiež ju prenáša na okraj krátera a ďalšie, teplejšie oblasti krátera. „Pri každom z týchto nárazov sa na tieto povrchy rozprestiera tenká vrstva ľadových zŕn tenká ako oblátka, ktorá je potom vystavená slnečnému žiareniu a kozmickému prostrediu,“ vysvetľuje spoluautorka Dana Hurley z Johns Hopkins University.
Nad krátermi veľmi tenký závoj vody
Časť vyhodeného vodného ľadu sa odparí a môže úplne uniknúť z krátera. Podľa odhadov vedcov mesačný kráter s veľkosťou 40 kilometrov uvoľní okolo desať biliónov molekúl vody za sekundu. „Zistili sme, že nad polárnymi krátermi musí byť vodná exosféra,“ informujú Farrell a jeho tím. Tento opar tenkej vodnej pary okolo lunárnych polárnych kráterov by mohol byť detekovateľný pre budúce vesmírne sondy. Pretože na kubický centimeter by malo byť jedna až desať molekúl vody.
Čo je však dôležitejšie, táto konštantná erózia znamená, že povrch týchto ľadových usadenín sa neustále mení. „Trvá menej ako 2 000 rokov, kým dôjde k erózii pol mikrometra ľadovej plochy,“ tvrdia vedci. Zatiaľ čo dopady a slnečný vietor neustále odstraňujú časť ľadu, meteority obsahujúce vodu tiež pridávajú nový vodný ľad. "Preto už tieto krátery nemôžeme považovať za rezervoáre mŕtvej vody," hovorí Farrell.
Niekoľko tisíc rokov namiesto miliónov rokov
Ale to znamená: Ľad v mesačných kráteroch pravdepodobne nie je starý milióny ani miliardy rokov, ale oveľa mladší. „Predpokladá sa, že väčšina tohto mrazivého regolitu je stará menej ako 2 000 rokov,“ informujú Farrell a jeho tím. Nádej na nájdenie usadenín ľadu z počiatkov slnečnej sústavy v mesačných kráteroch je preto pravdepodobne márna.
Nové objavy však majú aj niečo pozitívne: V budúcich mesačných misiách už nemusí byť potrebné, aby astronauti pri hľadaní vody zostupovali na extrémne studené dno mesačného krátera. „Naše výsledky nám hovoria, že meteority za nás vykonajú časť práce a presunú materiál z najchladnejších častí krátera do jeho okrajov,“ hovorí Hurley. "Tam by sa astronauti mohli dostať k vodnému ľadu pomocou roverov na solárny pohon."
„Potrebujeme údaje z prvej ruky“
Až nadchádzajúce misie k polárnym kráterom však ukážu, či sa na okrajoch krátera dá skutočne nájsť vodný ľad. Roveri alebo astronauti by potom mohli skúmať, aký starý je v skutočnosti mesačný ľad a či na zemskom satelite existuje akýsi cyklus ľadu vodnej pary. „Potrebujeme údaje z prvej ruky, aby sme pochopili, čo sa tam deje,“ hovorí Hurley. (Geophysical Research Letters, 2019; doi: 10.1029/2019 GL083158)