عندما وضعوا قدمهم لأول مرة على القمر ، رسم رواد فضاء أبولو 11 صورة للمناظر الطبيعية على أنها صحراء جافة. كان هناك بعض الجدل حول مصدر المياه ، ولكن الآن باحثان من المتحف الوطني للتاريخ الطبيعي في باريس ، فرنسا ، حددا أن معظم المياه في التربة على سطح القمر تشكلت بسبب البروتونات في الرياح الشمسية التي تتصادم مع الأكسجين في الغبار القمري ، وليس من آثار المذنبات أو النيازك.
التلميحات الأولى عن وجود مياه على القمر جاءت عندما عثرت الهند Chandrayaan-1 على تلميحات من الماء عبر سطح القمر عندما قامت بقياس انخفاض في ضوء الشمس المنعكس عند طول موجة يمتص فقط بواسطة الماء والهيدروكسيل ، وهو جزيء يحتوي على ذرة واحدة من الهيدروجين وذرة أكسجين.
للمساعدة في توضيح هذه الصورة ، لجأ علماء وكالة ناسا إلى البيانات التي جمعها اثنان من مسباراتهم الفضائية - مسبار كاسيني ، الذي طار القمر في عام 1999 في طريقه إلى زحل ، ومركبة الفضاء ديب إمباكت التابعة لوكالة ناسا ، التي طارت بعد القمر في يونيو 2009 en الطريق إلى لقاء مع المذنب هارتلي 2. أكدت كلتا المركبة الفضائية دليل الماء والهيدروكسيل ، وهي الجزيئات التي من المحتمل أن تكون موجودة على القمر.
كان هناك ثلاثة تفسيرات محتملة لكيفية وصول تلك المياه إلى هناك. كانت المذنبات والنيازك احتمالين ، بينما يعتقد البعض الآخر أنه قد يكون بسبب الرياح الشمسية. في الحالة الأخيرة ، كان من الممكن تكوين الماء من خلال تيارات من البلازما المنبعثة من الغلاف الجوي العلوي للشمس وتحطيم البروتونات عالية الطاقة في سطح القمر. يمكن للأشعة الكونية من خارج النظام الشمسي حقن الأيونات في الصخور القمرية أيضًا ، مما يتسبب في تغييرات كيميائية تولد الماء.
لمعرفة المصدر المحتمل للمياه ، قامت أليس ستيفانت وفرانسوا روبرت بقياس نسبة الهيدروجين والديوتريوم في عينات التربة من مهمات أبولو 16 وأبولو 17. لقد قاموا بتشغيل العينات من خلال نوع من مطياف الكتلة لا يكتشف فقط النظائر الموجودة ولكن مدى عمقها في عينة سطحية.
في دراسة الحبوب الصغيرة لعينات التربة القمرية ، وجدوا أن تقليل الأكسجين من السليكات في التربة بواسطة البروتونات من الرياح الشمسية كان من شبه المؤكد الوسيلة التي تم من خلالها توليد الماء. توصلوا إلى هذا الاستنتاج من خلال تحديد نسبة نظائر الليثيوم في العينات التي أعطت نسبة نظيرية للهيدروجين. من ذلك ، تمكنوا من حساب نسبة الديوتريوم والهيدروجين التي قارناها بكمية المياه الموجودة بالفعل في عينة الحبيبات.
نظرًا لأن هناك المزيد من الديوتريوم بعيدًا عن الشمس ، يجب أن يعطي كل مصدر محتمل للمياه القمرية نسبة مختلفة. للمذنبات والنيازك نسب مميزة ، في حين أن لكل من البروتونات من الرياح الشمسية أو الأشعة الكونية نسبًا مختلفة.
ما وجدوه هو أنه في المتوسط ، كانت الحبيبات تحتوي على 15 في المائة فقط من الماء من مكان آخر (من المفترض أنه مذنبات أو نيازك) تاركًا الباقي ليتم تكوينه بسبب تفاعل الرياح الشمسية. وأشاروا أيضًا إلى أنه بالنسبة لبعض العينات ، كان الماء كله بسبب تفاعل الرياح الشمسية.
قال ستيفانت "نحن نؤكد هذه النتيجة". "آثار النيزك والمذنب الغنية بالماء لا تجلب كميات كبيرة من الماء إلى سطح القمر."
ألبرتو سال من جامعة براون في بروفيدنس ، رود آيلاند ، سعيد بالنتيجة. "أعتقد أن الفكرة القائلة بأن معظم المياه في سطح القمر تأتي من غرسات الرياح الشمسية هي على الأرجح صحيحة" ، كما يقول.
في ورقتهم المنشورة في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلومتصف أليس ستيفانت وفرانسوا روبرت دراستهم والنتائج التي توصلوا إليها. ومع ذلك ، سارعوا أيضًا إلى الإشارة إلى أن استنتاجاتهم تتعلق فقط بالمياه الموجودة على سطح القمر - في حين لا يزال أصل الماء تحت السطح مفتوحًا للتفسير.
مزيد من القراءة: PNAS
