"اقیانوس طوفان‌ها" در ماه

به گزارش فیز، سطح‌نشین چینی "چانگ‌ای-۵"(Chang'E-۵) اولین تأییدیه قطعی از وجود نشانه‌های آب در سنگ‌ها و خاک این دشت بازالتی را در سال ۲۰۲۰ ارائه کرده بود. این یافته‌ها با تجزیه و تحلیل نمونه‌هایی که فرودگر بازگردانده بود در سال ۲۰۲۱ تأیید شد. اکنون، تیم "چانگ‌ای-۵" مشخص کرده است که این آب از کجا نشات گرفته است.

محققان نتایج تحقیقات خود را در روز ۱۴ ژوئن(۲۴ خرداد) در مجله "Nature Communications" منتشر کردند.

"لی چونلای"(Li Chunlai)، از رصدخانه ملی نجوم چین(NAOC) و نویسنده مسئول این مقاله می‌گوید: برای اولین بار در جهان، نتایج تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی نمونه‌های بازگشته از ماه و داده‌های طیفی از بررسی‌های انجام شده در ماه، به طور مشترک برای بررسی وجود، شکل و مقادیر "آب" در نمونه‌های قمری مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج به دقت به سوال‌هایی در مورد توزیع و منشاء آب در محل فرود کاوشگر "چانگ‌ای-۵" پاسخ دادند.

"چانگ‌ای-۵" شاهد رودخانه‌های قمری یا چشمه نبوده بلکه این فرودگر به طور متوسط ‌۳۰ بخش در میلیون(ppm) هیدروکسیل در سنگ و خاک سطح ماه شناسایی کرده است. هیدروکسیل‌ها مولکول‌هایی هستند که از یک اتم اکسیژن و یک اتم هیدروژن ساخته شده‌اند. این دو، عناصر تشکیل‌دهنده‌ی اصلی آب و همچنین رایج‌ترین فرآورده واکنش‌ شیمیایی مولکول‌های آب با سایر مواد هستند. هیدروکسیل برای آب مانند دود برای آتش است. به این معنا که شواهدی مبنی بر وجود در منطقه است.

این نمونه‌ها از گرم‌ترین بخش رو به خورشید قمر زمین، در دمای نزدیک به ۲۰۰ درجه فارنهایت(۹۳ درجه سانتی‌گراد)، زمانی که سطح ماه در خشک‌ترین حالت خود قرار داشت، جمع‌آوری شدند. در چنین زمانی، بادهای خورشیدی نیز کم هستند که این موضوع می‌تواند به هیدراته شدن(ترکیب با آب) با قدرت کافی کمک کند.

حتی با وجود کم‌آبی، نشانه‌های هیدراته شدن وجود داشتند و بنابراین، محققان از خود پرسیدند، منشا آن‌ها کجاست؟

هیدروکسیل اولین بار توسط طیف‌سنج کانی‌شناسی کاوشگر "چانگ‌ای-۵" در ۱۱ نمونه از سنگ و خاک ماه شناسایی شد و سپس با انجام پنج تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی بر هشت مورد از نمونه‌ها، تأیید شد. مشخص شده که این مولکول از دو منبع مختلف سرچشمه می‌گیرد. بخش کوچکی از آن در مواد شیشه‌ای ساخته شده توسط بادهای خورشیدی که با سطح ماه برخورد دارند دیده شد. درست مانند نمونه آپولو ۱۱ که در سال ۱۹۷۱ جمع آوری شد و در اوایل دهه ۲۰۰۰ مورد آزمایش قرار گرفت.

این نشان می‌دهد که باد خورشیدی همچنان، هرچند ضعیف، بر ایجاد هیدروکسیل مشاهده ‌شده در محل فرود "چانگ‌ای-۵" دخیل هستند. بخش عمده‌ای از هیدروکسیل موجود در نمونه‌های "چانگ‌ای-۵" نیز در کانی "آپاتیت"(Apatite) که یک ماده معدنی کریستالی و غنی از فسفات است و به طور طبیعی در ماه و همچنین زمین یافت می‌شود، کشف شد.

"لی" با اشاره به ترکیبات محل فرود "چانگ‌ای-۵" در دشت بازالتی اقیانوس طوفان‌های ماه گفت: این هیدروکسیل‌ها بومی بوده و نشان‌دهنده‌ی وجود آب داخلی، نشات گرفته از ماه در نمونه‌های قمری "چانگ‌ای-۵" هستند. این آب نقش مهمی در شکل‌گیری و تبلور ماگمای بازالتی ماه داشته است. با بررسی آب ماه و منشا آن، ما در مورد شکل‌گیری و تکامل نه تنها خود ماه، بلکه منظومه شمسی اطلاعات بیشتری کسب می‌کنیم.

محققان در حال برنامه‌ریزی اکتشافات بعدی ماه با جانشینان "چانگ‌ای-۵" یعنی "چانگ‌ای-۶"(Chang'E-۶) و "چانگ‌ای-۷"(Chang'E-۷) هستند. به گفته "لی"، آن‌ها به تحقیق در مورد آب ماه با روش‌های سنجش از دور، تشخیص در محل و تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی برای درک بهتر منشا، توزیع و تغییرات زمانی آب ماه، از جمله یخ‌های قطبی، ادامه خواهند داد.