1398/03/07

یافته‌های جدید دانشمندان درباره وجود آب در کره ماه

وجود آب در سیارات دیگر و مقدار آن٬ سال‌هاست که موضوع یکی از پژوهش‌های مهم دانشمندان در عرصه فضا و نجوم است. به مدت دو دهه٬ دانشمندان در تلاش برای فهمیدن این مسئله بودند که آیا آب یخ زده در کره ماه وجود دارد یا خیر. حالا آنها فکر می‌کنند که شاید راهی برای پاسخ دادن به این سوال پیدا کرده باشند. یک مطالعه...
یافته‌های جدید دانشمندان درباره وجود آب در کره ماه

وجود آب در سیارات دیگر و مقدار آن٬ سال‌هاست که موضوع یکی از پژوهش‌های مهم دانشمندان در عرصه فضا و نجوم است. آن‌ها تاکنون موفق شده‌اند وجود آب در برخی سیارات را اثبات کرده و مقدار آن را به طور تقریبی تخمین بزنند.

اروپا (Europa)، یکی از قمرهای مشتری که از ماه کوچکتر است و سیاره پلوتو (Pluto) که اقیانوسی به بزرگی تمام اقیانوس‌های زمین دارد٬ از جمله سیاراتی هستند که وجود آب در آن‌ها به اثبات رسیده است. دانشمندان همچنین به نشانه‌هایی درباره وجود آب زیرزمینی در سیاره سرخ یعنی مریخ دست یافته‌اند؛ شواهدی که چشم‌اندازهای تازه‌ای را برای انجام ماموریت‌های آتی و جستجوی علائم حیات در اختیار آن‌ها می‌گذارد.

آن‌ها اما به مدت دو دهه در تلاش برای فهمیدن این مسئله بوده‌اند که آیا آب یخ زده در کره ماه وجود دارد یا خیر. حالا تصورشان بر این است که شاید راهی برای پاسخ دادن به این سوال پیدا کرده باشند.

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که باد خورشیدی (جریان‌های ذرات باردار که از خورشید خارج می‌شوند) و ریز شهاب سنگ‌ها که با سرعتی زیاد به سطح ماه وارد می‌شوند با مواد معدنی واکنش نشان داده و منجر به تشکیل آب می‌شود. پژوهشگرانی از دانشگاه هاوائی در مانوآ (Manoa) این واکنش‌ها و فعل و انفعالات را در آزمایشگاه شبیه‌سازی کردند. آن‌ها متوجه شدند سنگ‌هایی که به عنوان جایگزین سنگ ماه در آزمایشگاه استفاده کرده بودند سوراخ‌هایی پر از آب ایجاد می‌کنند و زمانی که فشار درونی بسیار زیاد است به طور ناگهانی باز می‌شوند. این آبِ تازه تشکیل شده به شکل گاز به بیرون افشانده می‌شود؛ شبیه به بخاری که به طور ناگهانی از یک دیگ زودپز آزاد می‌گردد.

جفری جیلیس دیویس (Jeffrey Gillis-Davis) دانشمند نجوم در دانشگاه هاوایی در مانوآ گفت: «این آزمایش و نتایج آن بسیار جالب و حیرت‌آور و بزرگترین شوک برای من بود.» او ادامه داد: «تصورم بر این بود که آب ممکن است به بیرون تراوش کند٬ نه اینکه به واسطه مواد معدنی با این شدت و به شکلی انفجاری خارج گردد.»

با وجود اینکه سنگهایی که توسط فضانوردان آپولو (Apollo) به زمین آورده شده بودند، بسیار خشک به نظر می‌رسیدند، دانشمندان از آن زمان تاکنون به شواهدی از وجود آب در سطح ماه دست یافته‌اند. منشاء این آب البته به عنوان یک معما باقی ماند. برخی نظرشان بر این بود که این آب توسط ستاره دنباله‌دار به سطح ماه آورده شده است؛ در حالی که دیگرانی این احتمال را دادند که ازآتشفشان‌های قدیمی خارج شده باشد. اخیرا دانشمندان این ایده را مطرح کرده‌اند که باد خورشیدی ممکن است با اکسیژن موجود در گرد و غبار ماه و سنگها واکنش نشان داده٬ منجر به تشکیل آب شود.

اما تاکنون نتایج آزمایشگاهی در رابطه با این نظریه٬ خشک بودن آن را نشان داده‌اند. مطالعات و تحقیقات البته فاقد یک عنصر کلیدی هستند؛ چنین انفجار گرم شدیدی تحت تاثیر یک ریزشهاب سنگ اتفاق می‌افتد.

محقق ارشد٬ رالف کیسر (Ralf Kaiser)٬ مدیر آزمایشگاه تحقیقاتی W.M. Keck در رشته آسترو شیمیایی (Astrochemistry) در دانشگاه هاوایی در مانوآ گفت: «اثرات ریز شهاب سنگ‌ها نمونه را گرم می‌کند.» او ادامه داد: «این گرمایش منجر به تشکیل آب از ترکیب اولیه و انتشار متعاقب آن می‌گردد.»

کیسر و همکارانش این واکنش شیمیایی را با قرار دادن یک ماده جایگزین متداول به نام الیوین معدنی به جای مواد ماه در یک محفظه استوانه‌ای که برای ایجاد مجدد محیط کم فشار ماه استفاده می‌شد مشاهده نمودند. آن‌ها از طریق یک ورودی به محفظه٬ مواد معدنی را توسط پرتوی یون‌های هیدروژن سنگین کوبیدند. یونهای هیدروژن سنگین شبیه یونهای معمولی هیدروژن موجود در باد خورشید هستند، اما هر ذره دارای یک نوترون اضافی است و این اطمینان را به محققان می‌دهد که آب موجود در آزمایشگاه بر آزمایش آن‌ها تاثیری نداشته و به آن سرایت نکرده است. آن‌ها سپس مواد معدنی را توسط یک لیزر از بین بردند تا بارشی از ریز شهاب سنگ‌ها را نمونه‌سازی کرده باشند و بدین شکل دمای آن را به سرعت به بیش از ۱۰۰۰ کلوین (بالاتر از ۱۳۰۰ درجه فارنهایت یا ۷۰۰ درجه سانتیگراد) برسانند.

همانطور که پیش‌بینی می‌شد٬ پس از مقاومت در برابر پرتو یونی (نوعی پرتو ذره‌ای باردار متشکل از یون‌ها) و آتش لیزر، الیوین٬ میزان مشخصی آب سنگین را به بیرون افشاند؛ آبی که از هیدروژن سنگین تشکیل شده بود. آن مواد٬ یون‌ها را تا زمانی که موج ناگهانی گرما به واکنش اجازه ادامه پیدا کردن می‌داد نگه داشتند. زمانی که مایع شکل گرفت جیلیس دیویس به این نکته اشاره کرد که تجزیه و تحلیل‌های تصویربرداری نشان داد یک لایه از نمونه مانند کیکی شده بود که پر از برجستگی‌های کوچک است. تنها از نظر عملی، نه پرتو یون و نه لیزر نمی‌توانستند آب را از مواد معدنی خشک بگیرند.

مهدی بنا (Mehdi Benna) دانشمند نجوم در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا (NASA Goddard Space Flight Center) در شهر گرینبلت ایالت مرینلند می‌گوید: «روشی که تیم به کار گرفت ترکیبی از فرایندهای فیزیکی و شیمیایی بود که در محیطی با شرایط ماه اتفاق افتاد و بازسازی آن در محیط آزمایشگاهی کاری بسیار مشکل است چه رسد به اینکه قرار باشد در یک آزمایش واحد ادغام گردد.» او اضافه کرد: «نتایج این مطالعه مهر تاییدی است بر این باور دیرینه که هم‌افزایی بین اِعمال پروتون خورشیدی و تاثیر ریز شهاب سنگ‌‌ها مسیر مهمی برای فرایند ترکیب آب در پوشش سنگی (Regolith) است.»

مهدی بنا تحقیقی را در ناسا هدایت می‌کرد که آپریل گذشته منتشر شد. نتیجه این تحقیق نشان می‌داد وقتی که ماه مورد اصابت جریان‌های شهاب سنگ قرار می‌گیرد آب از سطح آن افشانده می‌شود. این مقاله از دانشگاه هاوایی که در نشریه مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (journal Proceedings of the National Academy of Sciences) منتشر شده است، ممکن است در مورد اینکه چه چیزی باعث حرکت و خارج شدن آب از سطح غبارآلود ماه می‌شود بینش و فهم تازه‌ای بدهد٬ و اینکه آیا واکنش‌های مشابهی در سیاره عطارد (Mercury)٬ سیارک‌ها و دیگر اجرام بدون هوا در سرتاسر منظومه شمسی اتفاق می‌افتد یا خیر.


منبع: Space

نجوم | کاوش‌های فضایی |

نظر شما
اخبار مرتبط

کشف آب مایع در مریخ؛ یکی از ۱۰رویداد برتر اخترزیست‌شناسی در سال۲۰۱۸

1398/01/17
با نزدیک شدن به پایان هرسال میلادی،مجله‌ی اخترزیست‌شناسی ۱۰رویداد برتر آن سال را منتشر می‌کند. در اولین گزارش این مجله به این موضوع اشاره‌شده که جستجوی طولانی‌مدت آب بر روی مریخ ممکن است...

در ماه هم زلزله می‌آید

1398/02/28
طبق یک تحقیق تازه منتشر شده، نزدیک‌ترین ماهواره طبیعی زمین هنگامی که سرد و منقبض می‌شود قادر به تولید لرزه‌های شدیدی است. دانشمندان دریافته‌اند که کره ماه در هنگام سرد شدن منقبض می‌شود و...

سطح ماه چگونه است؛ سفت یا نرم؟

1398/03/02
در نخستین سال‌های آغاز عصر فضا و زمانی که روس‌ها تصمیم داشتند نخستین کاوشگر را بر سطح ماه فرود آورند٬ هنوز دانشمندان شوروی نمی‌دانستند که سطح ماه پوشیده از غبار و خاک نرم است یا سفت و به...

پربازدیدکننده ترین خبر

پیوستن سریلانکا به جمع کشورهای فضایی

با پرتاب ماهواره راوانا-1 (Raavana-1) به فضا در چارچوب برنامه بردز-3 (Birds-3)، سریلانکا نیز به جمع کشورهای فضایی پیوست. این ماهواره مکعبی تحقیقاتی توسط دو دانشجوی رشته مهندسی فضایی سریلانکایی که در موسسه فناوری کیوشو (Kyushu Institute of Technology) ژاپن مشغول به تحصیل هستند ساخته شده است. راوانا-1 که در تاریخ 18ام آوریل سال جاری میلادی به مقصد ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب شد، اواسط ماه ژوئن در مدار پیاده‌سازی گردید و مشغول به تهیه تصاویر سنجشی ماهواره‌ای از سریلانکا در فاصله 400 کیلومتری شد. این ماهواره طول عمری 18ماهه و وزنی برابر با 1.1 کیلوگرم دارد. لازم به ذکر است که برنامه بردز-3 توسط سازمان ملل و به منظور کمک به کشورها برای پرتاب اولین ماهواره خود راه‌اندازی شده است. در پرتابی که توسط ماهواره‌بر آنتارس (Antares) انجام شد ماهواره‌هایی از ژاپن و نپال، راوانا-1 را همراهی کردند.