Forskare, med hjälp av ett instrument ombord på NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), har observerat vattenmolekyler som rör sig runt månens dagsida.

En tidning publicerad i Geofysiska forskningsbrev beskriver hur Lyman Alpha Mapping Project (LAMP) mätningar av det glesa lagret av molekyler som tillfälligt fastnat på ytan hjälpte till att karakterisera månens hydreringsförändringar under loppet av en dag.

Fram till det senaste decenniet eller så, forskare trodde att månen var torr, med allt vatten som huvudsakligen existerar som isfickor i permanent skuggade kratrar nära polerna. På senare tid, forskare har identifierat ytvatten i glesa populationer av molekyler bundna till månens mark, eller regolit. Mängden och platserna varierar beroende på tid på dygnet. Detta vatten är vanligare på högre breddgrader och tenderar att hoppa runt när ytan värms upp.

"Detta är ett viktigt nytt resultat om månens vatten, ett hett ämne när vår nations rymdprogram återgår till fokus på månutforskning, " sa Dr. Kurt Retherford, huvudutredaren av LAMP-instrumentet från Southwest Research Institute i San Antonio, Texas. "Vi konverterade nyligen LAMP:s ljusinsamlingsläge för att mäta reflekterade signaler på månens dagsida med mer precision, så att vi kan spåra mer exakt var vattnet är och hur mycket som finns."

Vattenmolekyler förblir tätt bundna till regoliten tills yttemperaturerna når en topp nära månens middagstid. Sedan, molekyler termiskt desorberar och kan studsa till en närliggande plats som är tillräckligt kall för att molekylen ska fastna eller befolka månens extremt tunna atmosfär eller exosfär, tills temperaturen sjunker och molekylerna återvänder till ytan. SwRI:s Dr. Michael Poston, nu en forskare i LAMP-teamet, hade tidigare genomfört omfattande experiment med vatten- och månprover som samlats in av Apollo-uppdragen. Denna forskning avslöjade mängden energi som behövs för att ta bort vattenmolekyler från månens material, hjälpa forskare att förstå hur vatten är bundet till ytmaterial.

"Lunar hydration är knepigt att mäta från omloppsbana, på grund av det komplexa sätt som ljus reflekteras från månens yta, ", sade Poston. "Tidigare forskning rapporterade mängder av hoppande vattenmolekyler som var för stora för att förklara med kända fysikaliska processer. Jag är exalterad över de senaste resultaten eftersom mängden vatten som tolkas här överensstämmer med vad labbmätningar indikerar är möjligt.

Forskare har antagit att vätejoner i solvinden kan vara källan till det mesta av Månens ytvatten. Med det i åtanke, när månen passerar bakom jorden och är skyddad från solvinden, "vattentappen" bör i huvudsak stängas av. Dock, vattnet som observeras av LAMP minskar inte när månen är skyddad av jorden och området som påverkas av dess magnetfält, tyder på att vatten byggs upp med tiden, snarare än att "regna" ner direkt från solvinden.

"Dessa resultat hjälper till att förstå månens vattencykel och kommer i slutändan att hjälpa oss att lära oss om tillgängligheten för vatten som kan användas av människor i framtida uppdrag till månen, sa Amanda Hendrix, en senior vetenskapsman vid Planetary Science Institute och huvudförfattare till artikeln. "Månvatten kan potentiellt användas av människor för att tillverka bränsle eller för att användas för strålskydd eller värmehantering; om dessa material inte behöver skjutas upp från jorden, som gör dessa framtida uppdrag mer överkomliga."

"Detta resultat är ett viktigt steg för att föra fram vattenhistorien på månen och är ett resultat av år av ackumulerade data från LRO-uppdraget, sa John Keller, LRO biträdande projektforskare från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Goddard leder LRO-uppdraget för Science Mission Directorate vid NASA:s högkvarter i Washington, D.C. Finansiering för forskningen kom från LRO, och teamet fick ytterligare stöd från ett NASA Solar System Exploration Research Virtual Institute (SSERVI) samarbetsavtal.

NASA leder en hållbar återgång till månen med kommersiella och internationella partners för att utöka mänsklig närvaro i rymden och föra tillbaka ny kunskap och möjligheter.