Nieuwe waarnemingen bevestigen eerdere hints van H.2O op het maanoppervlak
Waarnemingen van de maan uit het verleden hebben gesuggereerd dat er water aan de oppervlakte is. Nieuwe waarnemingen van de SOFIA-telescoop ondersteunen die bevindingen.
Waarnemingen uit het verleden hebben gesuggereerd dat er water op de maan is. Nieuwe waarnemingen door telescopen concluderen dat die bevindingen kloppen.
Ruimtevaartuigen hebben bewijs gezien van waterijs in permanent beschaduwde kraters bij de maanpolen (SN: 5/9/16), evenals hints van watermoleculen op het zonovergoten oppervlak (SN: 23-9-09). Maar waarnemingen van water in zonovergoten gebieden zijn gebaseerd op detectie van infrarood licht met een golflengte die ook kan worden uitgezonden door andere hydroxylverbindingen, die waterstof en zuurstof bevatten.
Nu, het Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, of SOFIA, heeft een infrarood signaal gedetecteerd dat uniek is voor water nabij de zuidpool van de maan, rapporteren onderzoekers online 26 oktober in Natuur astronomie. “Dit is de eerste ondubbelzinnige detectie van moleculair water op de zonovergoten maan”, zegt co-auteur Casey Honniball, een maanwetenschapper bij NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, MD. “Dit toont aan dat water niet alleen in de permanent beschaduwde gebieden is – dat er andere plaatsen op de maan zijn die we mogelijk zouden kunnen vinden. “
Deze waarnemingen zouden toekomstige missies naar de maan kunnen informeren die maanwater zullen verkennen als een potentiële bron voor menselijke bezoekers (SN: 16/12/19).
SOFIA, beheerd door NASA en het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum, is een telescoop van 2,5 meter die aan boord van een jumbojet rijdt om een duidelijk zicht op de lucht te krijgen (SN: 17/02/16). Tijdens een vlucht in augustus 2018 heeft de telescoop infraroodlicht van 6 micrometer gedetecteerd dat afkomstig is van een gebied nabij de zuidelijke Clavius-krater van de maan. Deze golflengte van licht wordt gegenereerd door de trillingen van door zonlicht verwarmde watermoleculen, maar niet door andere verbindingen die hydroxyl bevatten, dat bestaat uit een zuurstofatoom gebonden aan een waterstofatoom.
“Ik vond het echt briljant” om de aanwezigheid van water op de maan te bevestigen met waarnemingen op deze golflengte, zegt Jessica Sunshine, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Maryland in College Park. Sunshine was betrokken bij eerdere waarnemingen die hints van water op de maan zagen, maar was niet betrokken bij het nieuwe onderzoek.
Op basis van de helderheid van het waargenomen infraroodlicht berekende het team van Honniball een waterconcentratie van ongeveer 100 tot 400 delen per miljoen rond de Clavius-krater. Dat is minder dan een halve liter water per ton maangrond. Deze concentratie was ongeveer wat de onderzoekers verwachtten, gebaseerd op eerdere waarnemingen van ruimtevaartuigen.
Deze watermoleculen zijn niet bevroren in ijs, zoals het water in permanent beschaduwde delen van de maan. Het is ook niet vloeibaar, zegt Sunshine. “Er zijn geen plassen van de maan.” In plaats daarvan wordt gedacht dat de watermoleculen zijn gebonden in een ander materiaal op het maanoppervlak.
‘De enige manier waarop we water kunnen zien op de [sunlit] moon is als het wordt beschermd tegen deze barre omgeving, ”zegt Honniball. Deze watermoleculen kunnen worden ingekapseld in glas dat is gesmeed door micrometeorietinslagen, of ingeklemd tussen grondkorrels die het water beschermen tegen zinderende zonnestraling.
Water had zich op de maan zelf kunnen vormen, uit waterstofionen in de voortdurende naar buiten gerichte stroom van geladen deeltjes van de zon die reageren met zuurstof op het oppervlak (SN: 10/6/14). Of, als het water is opgeslagen in impactglas, kan het door micrometeorieten naar de maan zijn gebracht.
