Kawah bulan: Es air lebih muda dari yang diharapkan?

Erosi mikrometeorit dapat menyebar dan memperbaharui es bulan

Permanen di tempat teduh: ada es air di kawah kutub bulan - tetapi ini bisa lebih muda dan lebih fluktuatif dari yang diperkirakan sebelumnya. © NASA / GSFC
membacakan

Dari Kuno: Es air di kawah bulan kutub mungkin jauh lebih muda dari yang diharapkan. Alih-alih jutaan atau bahkan milyaran tahun, endapan es mungkin baru berumur beberapa ribu tahun, seperti yang telah ditentukan oleh para peneliti. Karena oleh dampak mikrometeorit, molekul air terus-menerus dikeluarkan dari dasar kawah, bersamaan dengan itu ditambahkan air tawar. Ini bisa menjadi keuntungan untuk misi bulan di masa depan.

Bulan bumi sudah lama dianggap sangat kering. Tetapi sementara itu, pengukuran probe bulan dan analisis sampel batuan dari misi Apollo membuktikan bahwa ada air di bulan. Sebagian dari itu terikat di batu bulan, tetapi ada juga air es di kawah daerah kutub bulan. Alasannya terletak di tempat teduh sepanjang tahun dan karena itu bertindak sebagai semacam perangkap dingin untuk molekul air. Ini bisa terakumulasi di beberapa lapisan es setebal meter.

Gambar warna palsu dari wilayah kutub selatan bulan - di sini mungkin ada es air di kawah. © NASA / Studio Visualisasi Ilmiah

Stok kuno?

Tetapi seberapa persistenkah persediaan es air ini? Menurut teori populer, itu sangat dingin di bagian bawah kawah bulan sehingga tetesan air setelah disimpan di sana tetap hampir lama tanpa batas. Es ekstrim kurang dari minus 200 derajat memastikan bahwa molekul air tidak dapat meleleh atau menguap. Karenanya es di kawah polka ini bisa berusia jutaan hingga milyaran tahun — setidaknya itulah yang mereka pikirkan sejauh ini.

Namun, sebuah penelitian baru menimbulkan keraguan tentang es kuno ini. Karena kawah bulan kutub dingin, tetapi tidak sepenuhnya terisolasi. "Permukaan mereka terkena partikel angin matahari dan meteoroid dan yang dapat mendorong reaksi yang biasanya hanya terjadi pada suhu permukaan yang lebih tinggi, " jelas William Farrell dari Goddard. Pusat Penerbangan Luar Angkasa NASA di Greenbelt.

Dibom oleh angin matahari dan meteorit

Konsekuensi dari pemboman ini untuk es kawah bulan kini telah dipelajari secara rinci oleh Farrell dan rekan-rekannya dalam simulasi model. Ternyata angin matahari saja memastikan bahwa molekul air berulang kali diledakkan dari nabati. Lebih banyak air bercampur debu bulan dapat diaduk oleh dampak meteorit kecil. pameran

Setelah dilepaskan dari es, gumpalan es kecil ini dapat terbang hingga 30 kilometer, para peneliti melaporkan. Akibatnya, air didistribusikan di lantai kawah, tetapi juga dibawa ke tepi kawah dan ke daerah kawah lain yang lebih hangat. "Masing-masing tabrakan ini menyebarkan lapisan es krimer pada permukaan-permukaan ini, membuat mereka terkena panas matahari dan lingkungan luar angkasa, " kata rekan penulis Dana Hurley Universitas Johns Hopkins.

Kerudung air Hazed nner di atas kawah

Bagian dari es air yang dikeluarkan menguap dan dengan demikian dapat melarikan diri sepenuhnya dari kawah. Menurut para peneliti, kawah bulan 40 kilometer melepaskan sekitar sepuluh triliun molekul air per detik. "Kami telah menentukan bahwa harus ada eksosfer air di atas kawah kutub, " Farrell dan timnya melaporkan. Kabut uap gossamer ini di atas polip bulan bisa dideteksi di pesawat antariksa di masa depan. Karena per sentimeter kubik harus ada satu hingga sepuluh molekul air.

Lebih penting lagi, permukaan endapan es ini berubah secara konstan karena erosi yang konstan ini. "Dibutuhkan kurang dari 2.000 tahun untuk setengah mikron dari permukaan es untuk terkikis, " kata para peneliti. Sementara tanjakan dan angin matahari terus-menerus menghilangkan bagian dari es, meteorit yang mengandung air juga menambahkan es air baru. "Kita tidak bisa lagi melihat kawah-kawah ini sebagai tempat penampungan air mati, " kata Farrell.

Beberapa ribu tahun, bukannya jutaan tahun

Tapi itu berarti: es di kawah bulan mungkin tidak jutaan atau milyaran tahun, tetapi jauh lebih muda. "Bagian terbesar dari regolith dingin ini harus berusia kurang dari 2.000 tahun, " Farrell dan timnya melaporkan. Karena itu harapan untuk menemukan endapan es sejak awal tata surya di kawah bulan sia-sia.

Namun, temuan baru ini juga memiliki sesuatu yang positif: Dalam misi bulan di masa depan, para astronot mungkin tidak dapat pergi ke dasar kawah bulan yang sangat dingin untuk mencari air. "Hasil kami memberi tahu kami bahwa meteorit sedang melakukan beberapa pekerjaan dan mengangkut material dari daerah kawah terdingin ke pinggirannya, " kata Hurley. "Di sana, para astronot bisa mencapai es air dengan penjelajah bertenaga surya."

"Kami membutuhkan data tangan pertama"

Apakah es air benar-benar dapat ditemukan di tepi kawah, mungkin hanya akan menunjukkan misi yang akan datang ke kawah kutub. Rover atau astronot kemudian dapat mengeksplorasi berapa usia es bulan sebenarnya dan apakah ada semacam siklus es uap air di satelit Bumi. "Kami membutuhkan data tangan pertama untuk memahami apa yang terjadi di sana, " kata Hurley. (Geophysical Research Letters, 2019; doi: 10.1029 / 2019GL083158)

Sumber: NASA / Goddard Space Flight Center

- Nadja Podbregar