https://frosthead.com

Apa de pe Lună a venit probabil de pe Pământ

Continut Asemanator

  • Apa Pământului poate fi la fel de veche ca Pământul în sine
  • Cum a venit apa pe Pământ?

Noua analiză izotopică a rocilor lunare din epoca Apollo arată că apa blocată în interiorul lor a venit probabil de pe planeta noastră. Imagine prin Wikimedia Commons / Gregory H. Revera

În septembrie 2009, după zeci de ani de speculații, au fost descoperite pentru prima dată dovezi de apă pe suprafața Lunii. Chandrayaan-1, o sondă lunară lansată de agenția spațială din India, a creat o hartă detaliată a mineralelor care alcătuiesc suprafața Lunii, iar analiștii au stabilit că, în mai multe locuri, caracteristicile rocilor lunare au indicat că acestea suportau aproximativ 600 de milioane de metrici. tone de apă.

În anii de atunci, am văzut dovezi suplimentare de apă atât la suprafață cât și în interiorul Lunii, blocată în spațiul porilor rocilor și poate chiar înghețată în foi de gheață. Toate acestea au făcut ca pasionații de explorare spațială să fie destul de încântați, deoarece prezența apei înghețate ar putea face într-o bună zi o locuință umană permanentă a Lunii.

Pentru oamenii de știință planetari, totuși, a fost ridicată o întrebare înnodată: Cum a ajuns apa pe Lună în primul rând?

O nouă lucrare publicată astăzi în Știință sugerează că, probabil, se pare că apa Lunii provine din aceeași sursă ca apa care iese din robinet atunci când deschizi un robinet. La fel cum mulți oameni de știință cred că întreaga aprovizionare a Pământului cu apă a fost livrată inițial prin intermediul meteoritilor cu apă care au călătorit de pe centura de asteroizi miliarde de ani în urmă, o nouă analiză a rocilor vulcanice lunare aduse în timpul misiunilor Apollo indică faptul că apa Lunii își are rădăcinile. în aceiași meteoriți. Dar există o răsucire: înainte de a ajunge pe Lună, această apă lunară a fost prima dată pe Pământ.

Un prim-plan al incluziunii topiturilor în interiorul rocilor lunare. Aceste incluziuni dezvăluie indicii despre conținutul de apă prins în Lună. Imagine via John Armstrong, Laboratorul Geofizic, Instituția Carnegie din Washington

Echipa de cercetare, condusă de Alberto Saal, de la Universitatea Brown, a analizat compoziția izotopică a hidrogenului găsit în apă în bulele minuscule de sticlă vulcanică (lavă suprapusă), precum și incluziunile topite (bloburi de material topit prinse în magma de răcire lentă care ulterior s-a solidificat) în rocile din epoca Apollo, așa cum se arată în imaginea de mai sus. Mai exact, ei au analizat raportul dintre izotopii de deuteriu (atomi de hidrogen „grei” care conțin un neutron adăugat) și atomii normali de hidrogen.

Anterior, oamenii de știință au descoperit că în apă, acest raport se modifică în funcție de locul în care în sistemul solar s-au format inițial moleculele de apă, deoarece apa originată mai aproape de Soare are mai puțin deuteriu decât apa formată mai departe. Apa blocată în paharul lunar și incluziunile topite s-a dovedit a avea niveluri de deuteriu similare cu cele găsite într-o clasă de meteoriți numiți condite carbonace, pe care oamenii de știință cred că sunt cele mai nealterate rămășițe ale nebuloasei din care s-a format sistemul solar. Condritele carbonace care cad pe Pământ își au originea în centura de asteroizi dintre Marte și Jupiter.

Niveluri mai mari de deuteriu ar fi sugerat ca apa să fie adusă pentru prima dată pe Lună de comete - după cum au presupus mulți oameni de știință - pentru că cometele provin în mare parte din centura Kuiper și din Oort Cloud, regiuni îndepărtate dincolo de Neptun, unde deuteriul este mai abundent. Dar dacă apa din aceste eșantioane reprezintă apa lunară în ansamblu, concluziile indică faptul că apa provine de la o sursă mult mai apropiată - de fapt, aceeași sursă ca apa de pe Pământ.

Cea mai simplă explicație pentru această similitudine ar fi un scenariu în care, atunci când o coliziune masivă între un tânăr Pământ și o proto-planetă de dimensiune Marte a format Luna în urmă cu aproximativ 4.5 miliarde de ani, o parte din apa lichidă de pe planeta noastră a fost într-un fel conservată din vaporizarea și transferată împreună cu materialul solid care avea să devină Luna.

Înțelegerea noastră actuală a impacturilor masive, însă, nu permite această posibilitate: căldura pe care credem că ar fi generată de o astfel de coliziune enormă va vaporiza teoretic toată apa lunară și ar trimite-o în spațiu într-o formă gazoasă. Există însă și alte câteva scenarii care ar putea explica modul în care apa a fost transferată de pe proto-Pământul nostru pe Lună sub alte forme.

O posibilitate, speculează cercetătorii, este că Luna timpurie a împrumutat un pic din atmosfera de temperatură înaltă a Pământului în momentul în care a fost formată, astfel încât orice apă care fusese blocată în compoziția chimică a rocilor de pe Pământ ar fi vaporizat împreună cu roca în această atmosferă comună după impact; acești vapori s-ar fi așezat apoi într-o masă lunară solidă, legând apa de compoziția chimică a materialului lunar. O altă posibilitate este ca bucata stâncoasă a Pământului să fie dat afară pentru a forma Luna să rețină moleculele de apă blocate în compoziția sa chimică, iar mai târziu, acestea au fost eliberate ca urmare a încălzirii radioactive în interiorul Lunii.

Dovezile din misiunile lunare recente sugerează că rocile lunare - nu doar craterele la poli - conțin într-adevăr cantități substanțiale de apă, iar această nouă analiză sugerează că apa provenea inițial de pe Pământ. Astfel, descoperirile îi vor obliga pe oamenii de știință să regândească modele despre cum s-ar fi putut forma Luna, dat fiind faptul că aceasta nu s-a uscat complet.

Apa de pe Lună a venit probabil de pe Pământ