น้ำบนดวงจันทร์ไม่ว่าจะถูกส่งมอบหรือผลิตขึ้นที่นั่นมีความหมายที่สำคัญต่อภารกิจทางจันทรคติในอนาคต taffpixture/Shutterstock.com
การประกาศที่น่าสนใจของ NASA เมื่อสัปดาห์ที่แล้วว่าจะเปิดเผย "การค้นพบที่น่าตื่นเต้นเกี่ยวกับดวงจันทร์" ทำให้เกิดการเก็งกำไรมากมายว่าการค้นพบครั้งใหญ่นี้อาจเป็นเช่นไร ตอนนี้เราทุกคนสามารถแบ่งปันความตื่นเต้นของหน่วยงานอวกาศได้แล้ว: ดูเหมือนว่าดวงจันทร์จะมีมากของน้ำ และสิ่งนี้อาจทำให้การสำรวจดาวเทียมธรรมชาติของเราในอนาคตง่ายขึ้นมาก
การศึกษาสองชิ้นที่ตีพิมพ์ในวันนี้ใน Nature Astronomy เปิดเผยการค้นพบที่สำคัญเกี่ยวกับน้ำ ที่กระดาษแผ่นแรกนำโดยดร. Casey Honniball จากมหาวิทยาลัย Hawai'i ที่ Mānoa รายงานการค้นพบน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์อย่างชัดเจน ที่การศึกษาครั้งที่สองนำโดยดร.พอล เฮย์น จากมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ ตรวจสอบว่าดวงจันทร์จับและกักเก็บน้ำนี้ไว้ใน "กับดักเย็น" ได้อย่างไร
เบาะแสที่ว่าดวงจันทร์เป็นเจ้าภาพเก็บน้ำนั้นถูกรวบรวมมาตั้งแต่ปี 1970 แต่เฉพาะในปี 21เซนต์ศตวรรษนี้นักวิจัยสามารถค้นพบหลักฐานที่ชัดเจนได้ ทั้งยานอวกาศ Lunar Reconnaissance Orbiter และ Lunar Crater Observation and Sensing Satellite ของ NASA และดาวเทียม Chandrayaan-1 ของอินเดียรายงานการตรวจจับการปล่อยแสงโดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับน้ำ แต่ไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างน้ำกับสารประกอบอื่นๆ ที่ไฮโดรเจนและออกซิเจนเกาะกัน
ฮอนนิบอลล์และทีมงานของเธอสำรวจดวงจันทร์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ทางอากาศสำหรับดาราศาสตร์อินฟราเรด (SOFIA) ซึ่งเป็นหอดูดาวโบอิ้ง 747 ที่ได้รับการดัดแปลง ซึ่งบินขึ้นไปประมาณ 38,000-45,000 ฟุตในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ และสามารถดูระบบสุริยะในลักษณะที่กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินสามารถทำได้ 'ไม่ พวกเขาสามารถตรวจจับลายเซ็นเฉพาะของ H2O ที่สารประกอบอื่นไม่แบ่งใช้ ด้วยเหตุนี้ พวกเขาสามารถประเมินได้ว่าที่ละติจูดสูงทางใต้ มีน้ำอยู่ในดินประมาณ 100 ถึง 400 ส่วนต่อล้านส่วน รวมทั้งในปล่องภูเขาไฟที่มีแสงแดดส่องถึงด้วย ซึ่งเทียบเท่ากับน้ำหนึ่งแก้วต่อดินแต่ละตัน
ทีมงานไม่แน่ใจว่าน้ำอยู่ที่ไหน แต่คาดว่าน้ำอาจถูกขังอยู่ในผลึกแก้วหรือค้างอยู่ในเมล็ดดิน ยังไม่แน่ใจว่าน้ำถูกส่งไปที่นั่นโดยดาวเคราะห์น้อยและอุกกาบาตหรือผลิตบนดวงจันทร์ผ่านกลไกอื่นหรือไม่
นี่เป็นที่มาของการศึกษาครั้งที่สอง เฮย์นและเพื่อนร่วมงานศึกษาการกระจายตัวของสิ่งที่เรียกว่า "กับดักความเย็น" บนดวงจันทร์ เหล่านี้เป็นบริเวณที่อยู่ในร่มเงายืนต้นซึ่งดวงอาทิตย์ไม่เคยส่องแสง อุณหภูมิในเงามืดเหล่านี้ยังคงต่ำกว่า 110 เคลวินหรือ -160°C (-260 °F) ซึ่งหมายความว่ากับดักความเย็นเหล่านี้เป็นสถานที่ที่ดีเยี่ยมสำหรับการก่อตัวของน้ำแข็ง
“อุณหภูมิต่ำมากในกับดักความเย็นจนน้ำแข็งมีพฤติกรรมเหมือนก้อนหิน” เฮย์นกล่าวในคำแถลง- “ถ้าน้ำเข้าไป น้ำจะไม่ไปไหนเลยเป็นเวลาพันล้านปี”
การวิจัยของพวกเขาแสดงให้เห็นว่ากับดักความเย็นที่มีขนาดตั้งแต่ 1 เซนติเมตรถึง 1 กิโลเมตร มีแนวโน้มที่จะมีอยู่เป็นจำนวนมากบนพื้นผิวดวงจันทร์ กับดัก "ไมโคร" ดูเหมือนจะมีจำนวนมากกว่ากับดักที่ใหญ่กว่าหลายแสนถึงหลายพันเท่า ในความเป็นจริง พวกเขาประเมินซอกมุมเหล่านี้ซึ่งมีความสามารถในการดักจับน้ำครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 40,000 ตารางกิโลเมตร (15,000 ตารางไมล์) ของพื้นผิวดวงจันทร์ ซึ่งมากกว่าสองเท่าของประมาณการครั้งก่อน
แม้ว่ากับดักจะถูกพบที่ทั้งสองขั้ว แต่ 60 เปอร์เซ็นต์ของกับดักนั้นถูกพบเหนือละติจูด 80 องศาในซีกโลกใต้ ซึ่งยืนยันว่านี่เป็นพื้นที่ที่น่าตื่นเต้นสำหรับการพิจารณาสำรวจของมนุษย์ในอนาคต
“ถ้าเราพูดถูก” เฮย์นกล่าว “น้ำจะสามารถเข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับน้ำดื่ม สำหรับเชื้อเพลิงจรวด หรือทุกสิ่งที่ NASA ต้องการน้ำ”
ไม่ว่าน้ำจะถูกส่งไปยังดวงจันทร์หรือผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพที่นั่น การค้นพบนี้มีนัยสำคัญต่อภารกิจบนดวงจันทร์ในอนาคต ตั้งแต่การสร้างฐานบนดวงจันทร์ไปจนถึงการจัดหาเชื้อเพลิงเป็นจุดแวะพักระหว่างทางไปดาวอังคาร
“ผลลัพธ์เหล่านี้มีผลกระทบต่อวิธีที่มนุษย์สามารถสกัดน้ำเพื่อรักษาที่อยู่อาศัยหรือสร้างเชื้อเพลิง” รองศาสตราจารย์อลิซ กอร์แมน จากมหาวิทยาลัยฟลินเดอร์ส ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้พูดว่า- "การสกัดจากหลุมอุกกาบาตขนาดเล็กอาจมีความต้องการทางเทคนิคน้อยกว่าการขุดหลุมอุกกาบาตน้ำแข็งขนาดใหญ่ แต่ก็อาจสร้างความเสียหายให้กับภูมิประเทศที่เป็นเอกลักษณ์ของเงาและน้ำแข็งได้เช่นกัน... เมื่อเราเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวัฏจักรของน้ำบนดวงจันทร์ ดูเหมือนว่าน้ำอาจ เป็นทรัพยากรหมุนเวียน นี่คือความท้าทายใหม่สำหรับการจัดการสิ่งแวดล้อมที่ยั่งยืนบนดวงจันทร์"
