Gli ioni di idrogeno e ossigeno rilasciati dall'alta atmosfera terrestre e depositati sulla luna potrebbero essere una delle fonti di acqua e ghiaccio lunari conosciuti, secondo un nuovo studio condotto da scienziati del Geophysical Institute dell'Università dell'Alaska Fairbanks. Il lavoro, guidato dal professor Günter Kletecki dell'Istituto di ricerca geofisica dell'UAF, si aggiunge al crescente corpo di ricerca sull'acqua ai poli nord e sud della Luna.
La ricerca dell'acqua è la chiave del progetto Artemis della NASA, una presenza umana pianificata a lungo termine sulla luna. La NASA prevede di inviare persone sulla luna in questo decennio. "Poiché il team Artemis della NASA progetta di costruire un campo base sul polo sud della Luna, gli ioni d'acqua che hanno avuto origine molti anni fa sulla Terra possono essere utilizzati nel sistema di supporto vitale degli astronauti", ha detto Kletechka.
Un nuovo studio stima che le regioni polari della luna possano contenere più di 3500 km cubi di permafrost superficiale, o acqua liquida sotterranea formata da ioni che si sono formati nell'atmosfera terrestre. I ricercatori hanno determinato questa quantità totale: l'1% dell'atmosfera terrestre raggiunge la Luna.
Si ritiene generalmente che la maggior parte dell'acqua lunare sia stata depositata da asteroidi e comete che si sono scontrati con la Luna. La maggior parte fu stabilita durante il periodo noto come il bombardamento pesante tardivo. Si ritiene che durante questo periodo, circa 3,5 miliardi di anni fa, quando l'età del Sistema Solare era di circa 1 miliardo di anni, i primi pianeti interni e la Luna della Terra furono fortemente colpiti dagli asteroidi. Gli scienziati ritengono inoltre che la fonte sia il vento solare. Il vento solare trasporta ioni ossigeno e idrogeno, che potrebbero combinarsi e raggiungere la Luna sotto forma di molecole d'acqua.
Ora c'è un altro modo per spiegare come l'acqua si accumula sulla Luna.
Klitechka e i suoi colleghi suggeriscono che gli ioni di idrogeno e ossigeno entrino nella luna mentre passa attraverso la coda della magnetosfera terrestre, che si verifica durante il viaggio lunare di cinque giorni della luna intorno al pianeta. La magnetosfera è una bolla a forma di lacrima creata dal campo magnetico terrestre che protegge il pianeta dal flusso per lo più continuo di particelle solari cariche. Recenti misurazioni di diverse agenzie spaziali - NASA, Agenzia spaziale europea, Agenzia giapponese per l'esplorazione aerospaziale e Organizzazione indiana per la ricerca spaziale - hanno dimostrato che quantità significative di ioni che formano acqua erano presenti quando la Luna attraversava questa parte della magnetosfera. Questi ioni si sono lentamente accumulati dall'ultimo pesante bombardamento.
La presenza della Luna nella coda della magnetosfera influisce temporaneamente su alcune linee del campo magnetico terrestre, quelle che si rompono e vanno semplicemente nello spazio per molte migliaia di chilometri. Non tutte le linee del campo terrestre sono attaccate al pianeta ad entrambe le estremità, alcune hanno un solo punto di attacco. Pensa a ciascuno di loro come a una corda legata a un palo in una giornata ventosa.
La presenza della Luna nella coda magnetica fa sì che alcune di queste linee di campo spezzate si ricolleghino con le loro controparti spezzate opposte. Quando ciò accade, gli ioni di idrogeno e ossigeno che hanno lasciato la Terra vengono diretti verso queste linee di campo appena unite e vengono accelerati verso la Terra. Gli autori dell'articolo suggeriscono che molti di questi ioni di ritorno finiscano su una Luna di passaggio, che non ha una propria magnetosfera per respingerli.
Quindi gli ioni si combinano e formano l'eterno permafrost lunare. Alcuni di questi ioni, come risultato di processi geologici e di altro tipo, come collisioni con asteroidi, affondano sotto la superficie, dove possono trasformarsi in acqua liquida.
Il team di ricerca ha utilizzato i dati sulla gravità del Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA per studiare le regioni polari e persino diversi grandi crateri lunari. Le anomalie nelle aree sotterranee nei crateri da impatto indicano posizioni di roccia in grado di contenere acqua liquida o ghiaccio. Le misurazioni della gravità in questi punti del sottosuolo indicano la presenza di ghiaccio o acqua liquida.
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