يسلط هذا الرسم التوضيحي الضوء على فوّهة Clavius على سطح القمر مع رسم توضيحي يصور المياه المحاصرة في التربة القمرية هناك ، إلى جانب صورة صوفيا.
الصورة: ناسا.
باستخدام البيانات التي تم جمعها بواسطة الأجسام الخافتة بالأشعة تحت الحمراء لتلسكوب صوفيا (FORCAST) على متن مرصد الستراتوسفير التابع لناسا / DLR لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (SOFIA) اكتشف علماء الفلك جزيئات الماء (H2O) في الحفرة العملاقة المشمسة كلافيوس ، وهي واحدة من أكبر الفوهات القمرية المرئية من الأرض ، وتقع في نصف الكرة الجنوبي للقمر.
تكشف بيانات صوفيا المياه بتركيزات 100-412 جزء في المليون – ما يعادل تقريبًا 355 مل (12 أونصة) من الماء – محصورة في 1 متر مكعب من التربة منتشرة عبر سطح القمر. عندما عاد رواد فضاء أبولو لأول مرة من القمر في عام 1969 ، كان يُعتقد أنه جاف تمامًا.
أكدت البعثات المدارية والبعثات المؤثرة على مدار العشرين عامًا الماضية ، مثل القمر الصناعي لرصد فوهة القمر واستشعاره التابع لوكالة ناسا ، وجود الجليد في الحفر المظللة بشكل دائم حول أقطاب القمر، وفي الوقت نفسه ، بحث مرفق التلسكوب الأرضي الذي يعمل بالأشعة تحت الحمراء التابع لوكالة ناسا ، وبعثات كاسيني وديب إمباكت التابعة للوكالة ، بالإضافة إلى مهمة Chandrayaan-1 الهندية على نطاق واسع عبر سطح القمر توصلوا إلى وجود أدلة تثبت توفر الماء في المناطق المشمسة.
ومع ذلك ، لم تتمكن تلك البعثات من التأكد مئة بالمئة من المادة التي كانت موجودة في تلك الفوهة – إما H2O أو قريبها الكيميائي ، الهيدروكسيل (OH).
قال الدكتور بول هيرتز ، مدير قسم الفيزياء الفلكية في مديرية المهام العلمية في مقر ناسا: “كانت لدينا مؤشرات على أن الماء قد يكون موجودًا على الجانب المضاء بنور الشمس من القمر…لكن الآن نحن متأكدون من ذلك ، هذا الاكتشاف ساهم في زيادة التحدي حول فهمنا لسطح القمر وأثار أسئلة مثيرة للجدل حول الموارد ذات الصلة باستكشاف الفضاء السحيق “.
قال الدكتور كيسي هونيبال ، باحث ما بعد الدكتوراه في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا: “قبل ملاحظات صوفيا ، كنا نعلم أن هناك نوعًا من الرطوبة الموجودة في هذه المنطقة لكن مقدار جزيئات الماء الموجودة فيها لم تكن معروفة لكن من خلال تلسكوب صوفيا تم التمكن من التقاط الطول الموجي المحدد لجزيئات الماء ، عند 6.1 ميكرون ، واكتشفت تركيزًا مفاجئًا نسبيًا في فوهة كلافيوس.
قال الدكتور هونيبال: “بدون غلاف جوي كثيف ، يجب أن تضيع المياه على سطح القمر المضاء بنور الشمس في الفضاء ولكنه لا يزال موجودا . هناك شيء ما يولد الماء ، ولا بد أن يكون هناك شيئًا ما يحبسه هناك “.
وفقًا للفريق ، يمكن أن تلعب عدة قوى دورًا في توصيل أو خلق هذه المياه، على سبيل المثال الشهب الصغيرة التي تمطر على سطح القمر ، وتحمل كميات صغيرة من الماء لذا يمكن أن ترسب الماء على سطح القمر عند الاصطدام.
الاحتمال الآخر هو أنه يمكن أن تكون هناك عملية من خطوتين حيث تعمل الرياح الشمسية على توصيل الهيدروجين إلى سطح القمر وتسبب تفاعلًا كيميائيًا مع المعادن الحاملة للأكسجين في التربة لتكوين الهيدروكسيل. وفي الوقت نفسه ، يمكن للإشعاع الناتج عن سقوط النيازك الصغيرة أن يحول هذا الهيدروكسيل إلى ماء.
لكن أمر تخزين هذه المياه في هذه المناطق المشمسة لا زال امرا مثيرا للجدل حيث أن بعض العلماء توقعوا أن هذه المياه ممكن ان يتم احتجازها في هياكل صغيرة تشبه الخرز في التربة تتشكل من الحرارة العالية الناتجة عن تأثيرات النيازك الصغيرة .
وبعض العلماء يقولوا أن المياه يمكن أن تكون مخفية بين حبيبات التربة القمرية ومحمية من أشعة الشمس – مما يجعل الوصول إليها أسهل قليلاً من الماء المحاصر في هياكل تشبه الخرز.
قال الدكتور جاكوب بليشر ، كبير علماء الاستكشاف بمديرية عمليات الاستكشاف البشرية والعمليات التابعة لناسا: “الماء مورد قيم ، للأغراض العلمية وللاستخدام من قبل المستكشفين لدينا”.
“إذا تمكنا من استخدام الموارد على القمر ، فيمكننا حمل كميات أقل من المياه والمزيد من المعدات للمساعدة في تمكين الاكتشافات العلمية الجديدة.”