Kredit:NASA/JPL/USGS
En ny analys av data från två månuppdrag finner bevis för att månens vatten är brett fördelat över ytan och inte är begränsat till en viss region eller typ av terräng. Vattnet verkar vara närvarande dag och natt, även om det inte nödvändigtvis är lättillgängligt.
Fynden kan hjälpa forskare att förstå ursprunget till månens vatten och hur lätt det skulle vara att använda som en resurs. Om månen har tillräckligt med vatten, och om det är rimligt bekvämt att komma åt, framtida upptäcktsresande kanske kan använda det som dricksvatten eller omvandla det till väte och syre för raketbränsle eller syre att andas.
"Vi upptäcker att det inte spelar någon roll vilken tid på dygnet eller vilken breddgrad vi tittar på, signalen som indikerar att vatten alltid verkar vara närvarande, " sa Joshua Bandfield, en senior forskare vid Space Science Institute i Boulder, Colorado, och huvudförfattare till den nya studien publicerad i Naturgeovetenskap . "Närvaron av vatten verkar inte bero på ytans sammansättning, och vattnet fastnar."
Resultaten motsäger vissa tidigare studier, som hade föreslagit att mer vatten upptäcktes på Månens polära breddgrader och att styrkan på vattensignalen växer och avtar enligt måndagen (29,5 jorddagar). Att ta dessa tillsammans, vissa forskare föreslog att vattenmolekyler kan "hoppa" över månens yta tills de går in i kylfällor i de mörka kratrarna nära nord- och sydpolen. Inom planetvetenskap, en köldfälla är en region som är så kall, vattenångan och andra flyktiga ämnen som kommer i kontakt med ytan kommer att förbli stabila under en längre tid, kanske upp till flera miljarder år.
Debatterna fortsätter på grund av subtiliteterna i hur upptäckten har uppnåtts hittills. De viktigaste bevisen har kommit från fjärravkänningsinstrument som mätte styrkan hos solljus som reflekteras från månens yta. När vatten finns, instrument som dessa tar upp ett spektralt fingeravtryck vid våglängder nära 3 mikrometer, som ligger bortom synligt ljus och i sfären av infraröd strålning.
Men månens yta kan också bli tillräckligt varm för att "glöda, "eller sänder ut sitt eget ljus, i det infraröda området av spektrumet. Utmaningen är att reda ut denna blandning av reflekterat och emitterat ljus. För att reta de två isär, forskare måste ha mycket exakt temperaturinformation.
Bandfield och kollegor kom på ett nytt sätt att införliva temperaturinformation, skapa en detaljerad modell från mätningar gjorda av Diviner-instrumentet på NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter, eller LRO. Teamet tillämpade denna temperaturmodell på data som samlats in tidigare av Moon Mineralogy Mapper, en synlig och infraröd spektrometer som NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, tillhandahålls för Indiens Chandrayaan-1 orbiter.
Det nya fyndet av utbrett och relativt orörligt vatten tyder på att det kan vara närvarande främst som OH, en mer reaktiv släkting till H2O som är gjord av en syreatom och en väteatom. ÅH, även kallad hydroxyl, stannar inte ensam länge, föredrar att attackera molekyler eller fästa sig kemiskt till dem. Hydroxyl skulle därför behöva utvinnas från mineraler för att kunna användas.
Forskningen tyder också på att H2O som finns på månen inte är löst fäst vid ytan.
"Genom att sätta några gränser för hur rörligt vattnet eller OH på ytan är, vi kan hjälpa till att begränsa hur mycket vatten som kan nå kylfällorna i polarområdena, " sa Michael Poston från Southwest Research Institute i San Antonio, Texas.
Att reda ut vad som händer på månen kan också hjälpa forskare att förstå källorna till vatten och dess långtidslagring på andra steniga kroppar i hela solsystemet.
Forskarna diskuterar fortfarande vad fynden säger dem om källan till månens vatten. Resultaten pekar mot att OH och/eller H2O skapas av solvinden som träffar månens yta, även om teamet inte uteslöt att OH och/eller H2O kunde komma från månen själv, sakta frigörs från djupt inne i mineraler där den har varit låst sedan månen bildades.
"Några av dessa vetenskapliga problem är mycket, mycket svårt, och det är bara genom att dra på flera resurser från olika uppdrag som vi kan finslipa på ett svar, " sa LRO-projektforskaren John Keller från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.