Niet pochýb o tom, že Mesiac má na svojom povrchu vodu. Orbiters zaznamenali nánosy ľadu pretrvávajúce v večných tieňoch polárnych kráterov. A nedávny výskum ukazuje, že voda existuje v slnkom zaliate časti Mesiaca , tiež.
V priebehu rokov vedci predložili dôkazy, že mesačná voda pochádzala z komét, z asteroidov, z vnútra Mesiaca a dokonca aj zo Slnka.
Teraz však nový výskum ukazuje prstom priamo na Zem ako zdroj časti vody na Mesiaci.
Nová štúdia má názov „ Zemský vietor ako možný exogénny zdroj hydratácie lunárneho povrchu .“ Hlavným autorom je H.Z. Wang z Shandong University v Číne a článok je publikovaný v The Astrophysical Journal Letters. Výskum naznačuje, že častice zo Zeme môžu zasiať Mesiac vodou.
To, že Mesiac má vodu, nie je prekvapujúce. Astronómovia objavili vodu na všetkých druhoch miest vo vesmíre, hoci väčšinu z nej tvorí ľad. Prevládajúca teória o tejto vode je, že prichádza na planéty a mesiace, keď sa formujú, možno ju dodávajú asteroidy alebo kométy. Tento dokument však predstavuje dôkaz, že časť vody na povrchu Mesiaca pochádza zo zemského vetra.
Je pravdepodobné, že slnečný vietor je zodpovedný za časť povrchovej vody Mesiaca. Lunárny regolit obsahuje silikáty a protóny v slnečnom vetre sú schopné redukovať kyslík z týchto kremičitanov. Tento kyslík sa potom ľahko spája s vodíkom za vzniku vody.
Problém s tým, že Slnko je jediným zdrojom povrchovej vody na Mesiaci, je vyparovanie. Počítačové modely predpovedajú, že jeho veľká časť – až 50 % – by sa mala počas splnu vypariť z oblastí mesačného povrchu s vysokou zemepisnou šírkou. Tri až päť dní v každom cykle je Mesiac v magnetosfére Zeme, čo znamená, že voda by mala z povrchu zmiznúť, pretože magnetosféra Zeme blokuje slnečnému vetru, aby dosiahol Mesiac a doplnil povrchovú vodu počas tohto obdobia.
Tento obrázok zo štúdie ukazuje Mesiac v magnetosfére Zeme. Každý mesiac je Mesiac 3 až 5 dní chránený pred slnečným vetrom a namiesto toho je vystavený zemskému vetru. Obrazový kredit: Wang a kol., 2021.
Ale to sa nestane. Namiesto toho, podľa údajov z indického satelitu Chandrayaan-1 Moon Mineralogy Mapper, voda počas splnu nezmizne. Autori štúdie tvrdia, že ho dopĺňa „zemský vietor“.
Slnečný vietor a zemský vietor sú odlišné. Slnečný vietor je primárne plazma pozostávajúca z protónov a elektrónov uvoľnených z hornej atmosféry Slnka. Ale zemský vietor je tok iónov z magnetosféry, merané pomocou misia THEMIS-ARTEMIS .
Tento obrázok zo štúdie predstavuje severný (B) a južný (C) prehľad polárnych oblastí Mesiaca. Zobrazuje údaje zo satelitu Chandrayaan-1 Moon Mineralogy Mapper, ktorý ukazuje množstvo OH/H2O. Červené a čierne pruhy na vonkajšej strane každého obrázka zobrazujú Mesiac vystavený slnečnému a zemskému vetru. Malý červený štvorec je Goldschmidtov kráter, ktorý má vďaka svojmu zloženiu anomálny výskyt OH/H2O. Obrazový kredit: Wang a kol., 2021.
japonskej Misia Kaguya detekovali vodíkové ióny z exosféry Eath zapustené v pôde. Zistila tiež vysoké koncentrácie izotopov kyslíka pochádzajúcich z ozónovej vrstvy Zeme a ukotvených na mesačnom povrchu. To poukazuje na myšlienku „vodného mosta“ zo Zeme na Mesiac. Tento most je aktívny počas dní v mesiaci, keď je Mesiac vo vnútri magnetosféry Zeme, a dopĺňa vodu stratenú pri vyparovaní.
Aj keď tieto zistenia pomôžu vysvetliť mesačnú povrchovú vodu, môžu mať aj širší význam. Ak existuje most medzi Zemou a Mesiacom, ktorý vytvára vodu na Mesiaci, kde inde v slnečnej sústave by sa to mohlo stať?
Tento obrázok zo štúdie ukazuje satelitné údaje za celý mesiac vrátane splnu. V čase, keď je Mesiac mimo slnečného vetra a vnútri magnetosféry Zeme, povrchová voda pretrvávala. Podrobnejšie vysvetlenie tohto čísla nájdete v štúdii. Obrazový kredit: Wang a kol., 2021.
Autori navrhli mechanizmus pre mesačnú vodu, ktorý koexistuje s vysvetlením slnečného vetra. Ale ešte to nie je potvrdené. Budúce štúdie môžu poskytnúť ďalší dôkaz, že medzi Zemou a Mesiacom existuje vodný most. Čínska misia Chang’e 5 vrátila vzorky Mesiaca na Zem už v decembri. Tieto vzorky by mohli byť dôkazom myšlienky vodného mosta.
Ak sa ukáže, že je to správne, astronómovia sa okamžite začnú pýtať (pravdepodobne už majú), či podobný mechanizmus funguje aj inde, možno práve tu v našej slnečnej sústave.
Táto štúdia tiež poukazuje na to, o koľko viac sa musíme dozvedieť o interakciách medzi planétami, ich mesiacmi a ich hviezdami. Vývoj vody v našich a iných solárnych systémoch môže závisieť od týchto interakcií. Toto výskumné úsilie by nám tiež mohlo pomôcť pochopiť potenciálnu obývateľnosť vzdialených exoplanét.