Όταν πρωτοπόρησαν στη Σελήνη, οι αστροναύτες του Απόλλωνα 11 ζωγράφισαν μια εικόνα του τοπίου ως μια έρημος που στεγνώνει τα οστά. Υπήρξε κάποια συζήτηση σχετικά με το πού προήλθε το νερό, αλλά τώρα δύο ερευνητές με το Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας στο Παρίσι της Γαλλίας, έχουν αποφασίσει ότι το μεγαλύτερο μέρος του νερού στο έδαφος στην επιφάνεια της Σελήνης σχηματίστηκε λόγω πρωτονίων στον ηλιακό άνεμο που συγκρούεται με οξυγόνο σε σεληνιακή σκόνη, παρά από κρούσεις κομήτη ή μετεωρίτη.
Οι πρώτες ενδείξεις ότι υπήρχε νερό στη Σελήνη ήρθε όταν το Chandrayaan-1 της Ινδίας βρήκε υπαινιγμούς νερού κατά μήκος της σεληνιακής επιφάνειας όταν μετρήθηκε μια βουτιά στο ανακλώμενο φως του ήλιου σε μήκος κύματος που απορροφάται μόνο από νερό και υδροξύλιο, ένα μόριο που περιέχει ένα άτομο υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου.
Για να διευκρινιστεί αυτή η εικόνα, οι επιστήμονες της NASA στράφηκαν σε δεδομένα που συλλέχθηκαν από δύο από τους διαστημικούς ανιχνευτές τους - τον καθετήρα Cassini, ο οποίος βγήκε το φεγγάρι το 1999 στο δρόμο του προς τον Κρόνο και το διαστημικό σκάφος Deep Impact της NASA, το οποίο πέταξε πέρα από το φεγγάρι τον Ιούνιο του 2009 en διαδρομή προς μια συνάντηση με τον κομήτη Hartley 2. Και τα δύο διαστημικά σκάφη επιβεβαίωσαν τα στοιχεία του νερού και του υδροξυλίου, μορίων που είναι πιθανό και τα δύο να υπάρχουν στο φεγγάρι.
Υπήρχαν τρεις πιθανές εξηγήσεις για το πώς έφτασε εκεί το νερό. Οι κομήτες και οι μετεωρίτες ήταν δύο πιθανότητες, ενώ άλλοι πίστευαν ότι μπορεί να προκληθεί από τον ηλιακό άνεμο. Στην τελευταία περίπτωση, το νερό θα είχε σχηματιστεί από ρεύματα πλάσματος που προέρχονταν από την ανώτερη ατμόσφαιρα του ήλιου και θα έσπαζαν πρωτόνια υψηλής ενέργειας στην επιφάνεια του φεγγαριού. Οι κοσμικές ακτίνες έξω από το ηλιακό σύστημα θα μπορούσαν επίσης να εγχύσουν ιόντα σε σεληνιακούς βράχους, προκαλώντας χημικές αλλαγές που δημιουργούν νερό.
Για να ανακαλύψει την πιο πιθανή πηγή νερού, η Alice Stephant και ο Francois Robert μέτρησαν την αναλογία υδρογόνου και δευτερίου σε δείγματα εδάφους από τις αποστολές Apollo 16 και Apollo 17. Έτρεξαν τα δείγματα μέσω ενός τύπου φασματόμετρου μάζας που όχι μόνο ανιχνεύει ποια ισότοπα υπάρχουν, αλλά πόσο βαθιά βρίσκονται σε ένα επιφανειακό δείγμα.
Μελετώντας μικροσκοπικούς κόκκους σεληνιακών δειγμάτων εδάφους, διαπίστωσαν ότι η μείωση του οξυγόνου από πυριτικά άλατα στο έδαφος από πρωτόνια από τον ηλιακό άνεμο ήταν σχεδόν σίγουρα το μέσο με το οποίο δημιουργήθηκε το νερό. Κατέληξαν σε αυτό το συμπέρασμα καθορίζοντας την αναλογία ισοτόπων λιθίου στα δείγματα που έδωσαν την αναλογία ισοτόπων για το υδρογόνο. Από αυτό, μπόρεσαν να υπολογίσουν την αναλογία δευτέριου-υδρογόνου που συγκρίνουν με την ποσότητα του νερού στην πραγματικότητα στο δείγμα κόκκων.
Επειδή τείνει να υπάρχει περισσότερο δευτέριο πιο μακριά από τον ήλιο, κάθε πιθανή πηγή σεληνιακού νερού πρέπει να δίνει διαφορετική αναλογία. Οι κομήτες και οι μετεωρίτες έχουν διακριτές αναλογίες, ενώ τα πρωτόνια από τον ηλιακό άνεμο ή τις κοσμικές ακτίνες θα έχουν καθεμία διαφορετική αναλογία.
Αυτό που βρήκαν ήταν ότι κατά μέσο όρο, οι κόκκοι περιείχαν μόλις 15 τοις εκατό νερό από κάπου αλλού (πιθανώς κομήτες ή μετεωρίτες) αφήνοντας τα υπόλοιπα να έχουν σχηματιστεί λόγω της αλληλεπίδρασης του ηλιακού ανέμου. Σημειώνουν επίσης ότι για ορισμένα δείγματα, όλο το νερό οφείλεται στην αλληλεπίδραση του ηλιακού ανέμου.
«Επιβεβαιώνουμε αυτό το αποτέλεσμα», είπε ο Stephant. «Οι πλούσιες σε νερό μετεωρίτες και οι κομήτες δεν επιφέρουν σημαντικές ποσότητες νερού στην επιφάνεια της Σελήνης.»
Ο Alberto Saal στο Πανεπιστήμιο Brown στο Providence, Rhode Island, είναι ευχαριστημένος με το αποτέλεσμα. «Πιστεύω ότι η ιδέα ότι το μεγαλύτερο μέρος του νερού στην επιφάνεια του φεγγαριού προέρχεται από εμφύτευση ηλιακού ανέμου είναι πιθανότατα σωστή», λέει.
Στην εφημερίδα τους που δημοσιεύθηκε στο Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, Η Alice Stephant και ο François Robert περιγράφουν τη μελέτη τους και τα αποτελέσματα που βρήκαν. Ωστόσο, έδειξαν επίσης γρήγορα ότι τα συμπεράσματά τους αφορούν μόνο το νερό που βρίσκεται στην επιφάνεια του φεγγαριού - ενώ η προέλευση του νερού κάτω από την επιφάνεια παραμένει ανοιχτή για ερμηνεία.
Περαιτέρω ανάγνωση: PNAS
