I campioni dell'Oceanus Procellarum della luna, un antico basalto marnoso il cui nome si traduce in "Oceano delle tempeste", possono aiutare a determinare la fonte dell'acqua della luna.
La sonda lunare cinese Chang'e-5 nel 2020 ha confermato per la prima volta in loco la presenza del segnale d'acqua nelle rocce basaltiche e nel suolo in tempo reale utilizzando l'analisi spettrale a bordo. Questa conclusione è stata confermata dalle analisi di laboratorio dei campioni restituiti dall'apparato nel 2021. Ora il team di Chanye-5 ha determinato da dove viene l'acqua.
"Per la prima volta al mondo, l'analisi di laboratorio di campioni lunari e i dati spettrali degli studi in situ della superficie lunare sono stati utilizzati insieme per studiare la presenza, la forma e la quantità di 'acqua'", ha affermato il coautore dello studio Li Chunlai degli Osservatori astronomici nazionali dell'Accademia cinese delle scienze delle scienze (NAOC). "I risultati ottenuti rispondono accuratamente alle domande sulle caratteristiche di distribuzione e sulle fonti d'acqua nell'area di atterraggio di Chang'e-5 e forniscono la verità sul terreno per l'interpretazione e la valutazione dei segnali dell'acqua nei dati di telerilevamento".
Chang'e-5 non ha osservato lune o sorgenti, ma ha rilevato una media di 30 idrossili per milione nelle rocce e nel suolo sulla superficie lunare. Queste molecole, costituite da un atomo di ossigeno e un atomo di idrogeno, sono il componente principale dell'acqua e sono anche il risultato più comune della reazione chimica delle molecole d'acqua con altre sostanze. Sebbene l'idrossile sia ciò che Lee chiamava il "punto debole dell'idratazione lunare", è l'acqua ciò che il fumo è il fuoco: una prova.
I campioni sono stati raccolti durante la parte più calda della giornata lunare, ad una temperatura prossima ai 93,3°C, quando la superficie sarebbe stata più secca. Questa volta coincide anche con deboli venti solari che possono favorire l'idratazione a una potenza sufficientemente elevata.
Anche in condizioni così disidratate, i segnali di idratazione apparivano ancora, quindi da dove venivano?
Una piccola parte è apparsa in materiale vetroso formato dall'impatto dei venti solari sulla superficie lunare, come nel campione dell'Apollo 11 raccolto nel 1971 e studiato all'inizio degli anni 2000. Ma il campione di Chang'e 5 conteneva solo circa un terzo della quantità di vetro contenente idrossile formato dal vento solare rispetto al campione Apollo.
Ciò suggerisce che il vento solare contribuisce ancora, anche se debolmente, al contenuto di idrossile osservato nel sito di atterraggio di Chang'e-5. La maggior parte dell'idrossile nei campioni di Chang'e-5 era contenuta nell'apatite, un minerale cristallino ricco di fosfato che si trova naturalmente sia sulla Luna che sulla Terra.
"Questo eccesso di idrossile è autoctono, suggerendo la presenza di acqua interna di origine lunare nei campioni lunari Chang'e-5 e che l'acqua ha svolto un ruolo importante nella formazione e cristallizzazione del magma basaltico lunare tardivo", ha detto Li, riferendosi a la composizione della piattaforma di atterraggio Chang'e-5 nella cavalla basaltica Oceanus Procellarum.
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