Prover från månens Oceanus Procellarum, en gammal mare-basalt vars namn översätts till "Ocean of Storms", kan kanske hjälpa till att bestämma källan till månens vatten.

Kinas månlandare Chang'E-5 levererade den första definitiva bekräftelsen på plats i realtid av vattensignalen i basaltens stenar och jord via spektralanalys ombord 2020. Fyndet validerades genom laboratorieanalys av prover som landaren returnerade år 2021. Nu har Chang'E-5-teamet bestämt var vattnet kom ifrån.

Forskarna publicerade sina resultat den 14 juni i Nature Communications .

"För första gången i världen användes resultaten av laboratorieanalyser av månens returprover och spektraldata från in-situ månytundersökningar för att undersöka närvaron, formen och mängden "vatten" i månprover", säger co. -motsvarande författare Li Chunlai från National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC). "Resultaten svarar exakt på frågan om fördelningsegenskaperna och vattenkällan i Chang'E-5-landningszonen och ger en grundsanning för tolkning och uppskattning av vattensignaler i fjärranalysdata."

Chang'E-5 observerade inte månfloder eller källor; snarare identifierade landaren i genomsnitt 30 hydroxyldelar per miljon i stenar och jord på månens yta. Molekylerna, gjorda av en syre- och en väteatom, är huvudingrediensen i vatten, liksom det vanligaste resultatet av att vattenmolekyler kemiskt reagerar med andra ämnen. Trots att det representerar vad Li kallade "den svaga delen av månens hydreringsegenskaper" är hydroxyl att vattna vad rök är att elda:bevis.

Proverna samlades in under den varmaste delen av månens dag, vid temperaturer nära 200°F, när ytan skulle vara som torrast. Tidpunkten sammanfaller också med låga solvindar, vilket kan bidra till hydrering vid tillräckligt hög effekt.

Även under sådana uttorkade tillstånd dök fortfarande hydreringssignalerna upp – så, frågade forskarna, var kom de ifrån?

Först upptäcktes av landarens inbyggda månmineralogiska spektrometer i 11 berg- och jordprover och ytterligare bekräftat av ytterligare fem flerdelade laboratorieanalyser på åtta av proverna, visade sig hydroxylen härröra från två olika källor. En liten del dök upp i glasartat material tillverkat av solvindar som stör månens yta, precis som det gjorde i ett Apollo 11-prov som samlades in 1971 och testades i början av 2000-talet. Men Chang'E-5-provet innehöll bara ungefär en tredjedel av mängden solvindgenererat, hydroxyl-innehållande glas som Apollo-provet.

Detta tyder på att solvinden fortfarande bidrog, om än svagt, till hydroxylhalten som observerades på Chang'E-5-landningsplatsen. Huvuddelen av hydroxylen i Chang'E-5-proverna fanns i apatit, ett kristallint, fosfatrikt mineral som naturligt befanns finnas på månen, såväl som på jorden.

"Detta överskott av hydroxyl är inhemskt, vilket visar närvaron av månens inre vatten i månproven Chang'E-5, och att vatten spelade en viktig roll i bildandet och kristalliseringen av den sena månens basaltiska magma," sa Li. till sammansättningen av Chang'E-5-landningsplatsen i sto-basalten av Oceanus Procellarum. "Genom att undersöka månens vatten och dess källa lär vi oss mer om bildningen och utvecklingen av inte bara månen själv, utan även solsystemet. Dessutom förväntas månens vatten ge stöd för framtida mänskliga månresurser på plats. "

Forskarna planerar efterföljande månutforskningar med Chang'E-5:s efterföljare, Chang'E-6 och Chang'E-7. Enligt Li kommer de att fortsätta att forska i månvatten via fjärranalys, detektering på plats och laboratorieanalys för att bättre förstå källan, distributionen och tidsvariationen av månens vatten, inklusive polaris. + Utforska vidare

Chang'E-5 lander gör första detektering på plats av vatten på månen