Naše nebo

Voda na Luni

Mirko Kokole

Luna, naš edini naravni satelit, je tako kot Zemlja sestavljena iz silikatnih kamnin. Geološko je popolnoma nedejavna in tudi nima ozraËja. Njeno površje sedaj preoblikujejo le še udarci posameznih kometov in velike temperaturne razlike. Te nastajajo zaradi zelo dolgega Luninega dneva, ki traja skoraj mesec zemeljskih dni.

Kadar govorimo o vodi na vesoljskih objektih in v vesolju, se moramo vedno spomniti na fazni diagram vode. Fazni diagram je tisti graf, ki nam pove, v kakšen agregatnem stanju je snov v doloËenih razmerah. Ko gledamo Luno, nas zanima, ali lahko na njej voda sploh obstaja. Hitro ugotovimo, da vode na Luni ne more biti. Na Lunini površini je namreË skoraj popolni brezzraËni prostor, temperature pa lahko na obsijanih predelih dosežejo tudi veË kot 100 stopinj Celzija. To pomeni sledeËe: Ëe bi na Luni poskušali zliti kozarec vode na tla, bi ta voda zelo hitro prešla v plinasto stanje in ker je Lunina gravitacija prešibka, da bi jo ujela, bi tudi zelo hitro pobegnila v vesolje. Vendar po to ni konec zgodbe, saj lahko voda kljub temu obstaja tudi na Luni, Ëe le najdemo obmoËje, kjer so temperature dovolj nizke. In prav s takšno idejo se je leta 1960 zaËelo iskanje vode na Luni. Tedaj je ameriški znanstvenik Harrison Brown ugotovil, da obstajajo na Luninih teËajih kraterji, v katere nikoli ne posije sonËna svetloba in so zato dovolj hladni, da bi lahko v njih obstajala voda. Seveda se moramo zavedati, da te vode nikakor ni veliko. Najdemo jo le v obliki posameznih molekul, ki so vezane v samih kristalih površinske kamnine. S tem dognanjem se je zaËelo iskanje vode na Luni. Danes že imamo zelo oprijemljive dokaze, da na Luni vsekakor obstaja voda oziroma vsaj hidroksilne molekule (OH). ©e preden pa si pogledamo zadnja odkritja, preletimo na hitro zgodovino iskanja vode na Luni. Odprave Apollo so v letih od 1969 do 1972 na Zemljo prinesle skoraj pol tone (381 kilogramov) Luninih kamnin. Analiza je pokazala, da ne vsebujejo nobenih sledov vode. Od takrat naprej je veljalo, da je Luna popolnoma suha, brez vode na površju. Pri tem pa se moramo zavedati, da so bile vse kamnine, ki so jih prinesle odprave Apollo, iz ekvatorialnih obmoËij. Ta so seveda najbolj obsijana, zato tudi ni bilo priËakovati, da bodo vsebovala vodo. Vendar pa je mnenje, da vode na Luni ni, obveljalo. Zato ne preseneËa, da ameriški

Podrobnejša slika Luninega površja, posnetega z M3. Levo povpreËna odbojnost in desno povpreËna odbojnost s superpozicijo signala molekul vode. Vidimo, kako je majhen komet izpod povrπja izkopal kamnine, ki vsebujejo vodo, in jih raztresel po okolici kraterja, ki ga je naredil.

Foto: NASA, ISRO.

Slika prikazuje absorpcijsko sliko Luninega površja. Na levi strani je Lunin albedo v infrardeËi svetlobi, se pravi povpreËna odbojnost luninega površja v infrardeËi svetlobi. Na desni vidimo enak pogled, le da je tokrat svetloba omejena le na del elektromagnetnega spektra, v katerem zaznamo molekule vode oziroma minerale, v katerih so vezane molekule vode.

Foto: NASA, ISRO.

znanstveniki sploh niso upoštevali rezultatov, ki so jih prinesle ruske sonde Luna 16, 20 in 24 v letih od 1970 do 1976. Luna 24 je z Luninega površja na obmoËju Morja krize (Mare Crisium) izvrtala 170 gramov materiala in se vrnila na Zemljo. Preiskave so presenetljivo pokazale, da vzorci vsebujejo 0,1 odstotka masnega deleža vode. Zanimivo pa je, da so lansko leto ameriški znanstveniki objavili ponovno preiskavo kamnin iz odprave Apollo in ugotovili, da kamnine kljub vsemu vsebujejo delež vode približno 70 delcev na milijon. »e pa upoštevamo proces izgubljanja, ugotovimo, da je bil lahko delež vode v teh kamninah blizu 1.000 delcev na milijon, kar je zelo blizu rezultata sonde Luna 24. Prvi poskus ugotavljanja vode na Luni so znanstveniki opravili iz vesoljske sonde Clementine. Z radarjem, ki sicer ni bil namenjen za ta poskus, so obsijali obmoËja okoli Luninih teËajev in ugotovili, da bi lahko signal, ki so ga sprejemali na Zemlji, interpretirali tudi kot radijske valove, ki so se volumsko odbili na vodnem ledu. Velik problem tega poskusa pa je, da lahko enak signal dobimo tudi, Ëe je hrapavost površine ravno prava, in postopoma so se znanstveniki zaËele vedno bolj nagibati k tej razlagi. Ker radarskega signala, odbitega na ledu ali na hrapavi površini, nikakor ne moremo loËiti med seboj, je razprava, ali je sonda Clementine res prva odkrila vodo na Luni, še vedno odprta. Odpravi Clementine je leta 1994 sledila sonda Lunar Prospector (Lunin rudosledec). Z detekcijo nevtronov je poskušala ugotoviti prisotnost in koncentracijo vodikovih atomov na Luninem površju. Vodikovi atomi namreË moËno sipajo nevtrone, ki prihajajo iz notranjosti Lune, in tako lahko s štetjem nevtronov, ki pridejo skozi površje, ugotovimo prisotnost vodika, s tem pa tudi prisotnost vodnih molekul. Vodika namreË ne najdemo vezanega v kamninah. Z meritvami so ugotovili, da je koncentracija vodikovih atomov zares veËja na Luninih teËajih. Najbolj oprijemljive in prepriËljive dokaze o obstoju vode na Luni pa smo dobili Ëisto nedavno s prve uspešne indijske vesoljske sonde Chandrayaan-1. Detektor Moon Mineralogy Mapper (Lunin mineraloπki kartograf) ali M3, ki je opazoval Lunino površje v infrardeËem delu elektromagnetnega sevanja približno 3 mikrometrov, za katerega je znaËilno, da v njem vidimo absorpcijsko Ërto vode. »rta je znaËilna za nihanje med atomom vodika in kisika. Karta, ki jo je naredil detektor, prepriËljivo kaže na veËjo koncentracijo vode na Luninih teËajih. Nazadnje se moramo ustaviti še pri vesoljski sondi LCROSS (Lunar CRater Observation and Sensing Satelite − Satelit za opazovanje in merjenje Luninega kraterja), ki je svoje delo uspešno opravila 9. oktobra, ko je zadela Lunino površje najprej njena pogonska raketa Kentaver in nato še sama sonda.