Naukowcy znaleźli sprytny sposób na „nasłuchiwanie" ukrytej wody na Księżycu — i to może wszystko zmienić

No dobra, coś, co sprawi, że poczujesz się jak w filmie sci-fi.

Badacze odkryli metodę wykrywania ukrytego lodu wodnego pod powierzchnią Księżyca — bez kopania, bez wiercenia, po prostu przez nasłuchiwanie wibracji w gruncie. Tak, dobrze czytasz. Księżyc dosłownie brzmi inaczej, gdy pod spodem jest lód.

Jak to działa

Oto sedno sprawy: naukowcy z Uniwersytetu Maryland, Lawrence Berkeley National Laboratory oraz Uniwersytetu Hawajskiego zauważyli, że fale sejsmiczne — te same wibracje, które mierzymy przy trzęsieniach ziemi — zachowują się zupełnie inaczej w lodzie niż w suchej, pylastej glebie.

Gdy lód jest obecny, grunt staje się znacznie sztywniejszy. To oznacza, że wibracje przemieszczają się przez niego dwa do trzech razy szybciej niż przez zwykłą suchą ziemię. To trochę jak z zamarzniętym jeziorem — brzmi inaczej, gdy na nie zapukasz, w porównaniu do zwykłej wody.

Ale to nie wszystko. Obszary bogate w lód również odbijają energię sejsmiczną z powrotem, zamiast przepuszczać ją dalej — niemal jak echo od ściany. Więc sejsmometr umieszczony w odpowiednim miejscu mógłby essentially „usłyszeć", gdzie lód się ukrywa.

„Możemy użyć fal sejsmicznych nie tylko po to, by stwierdzić, czy lód jest obecny, ale też mniej więcej oszacować, ile go tam jest" — wyjaśnił Nicholas Schmerr, jeden z badaczy. To zdanie samo w sobie powinno wywołać ogromne zainteresowanie każdej agencji kosmicznej.

Dlaczego to jest takie ważne

Porozmawiajmy o tym, dlaczego cała społeczność kosmiczna zwraca na to uwagę.

Program Artemis NASA planuje załogowe misje na południowy biegun Księżyca w 2028 roku. Ten rejon zawiera kratery pogrążone w wiecznym cieniu od miliardów lat — i właśnie tam może znajdować się lód wodny.

Dla astronautów ten lód to nie jest coś „miłego do posiadania" — to potencjalna rewolucja. Mogliby go topić, by uzyskać wodę pitną. Mogliby rozkładać go na tlen do oddychania i wodór do paliwa rakietowego. W zasadzie mogliby „żyć z tego, co znajdą", zamiast wozić wszystko z Ziemi.

Jak ujął to Schmerr: „Ponieważ będą ograniczeni nielicznymi zasobami przywiezionymi z Ziemi, wszystko, co znajdą na Księżycu, pomoże im żyć z miejscowych zasobów, zwłaszcza przy dłuższych misjach lub bazach."

Pomyśl o tym przez chwilę. Przyszłe bazy księżycowe mogłyby stać się znacznie bardziej samowystarczalne, gdybyśmy dokładnie wiedzieli, gdzie szukać wody.

Trzy sprytne sposoby, jak to sprawdzili

To, co mnie podoba się w tym badaniu, to jego kompleksowość. Zespół nie polegał tylko na jednym podejściu — użył trzech różnych metod, które wszystkie wskazywały na ten sam wniosek.

Po pierwsze, pracowali z wulkaniczną skałą z Arizony, która po rozkruszeniu bardzo przypomina księżycowy pył. Zamrozili ją i używali promieni Rentgena, by obserwować, jak lód formuje się w mikroskopijnych przestrzeniach między ziarnami. Całkiem sprytne, prawda?

Po drugie, zbudowali szczegółowe modele temperatury dla południowego bieguna Księżyca, by określić, które kratery były wystarczająco zimne, by zachować lód przez miliardy lat.

Po trzecie, przeprowadzili symulacje komputerowe niewielkich wstrząsów księżycowych przemieszczających się przez podziemne złoża lodu.

Wszystkie trzy podejścia pokazały to samo: lód zostawia wyraźny, mierzalny ślad w danych sejsmicznych.

Wisienka na torcie (dosłownie)

Oto co naprawdę mnie zaskoczyło. Ten lód nie jest użyteczny tylko dla astronautów — może też zawierać wskazówki o wczesnym Układzie Słonecznym.

Te wiecznie zacienione kratery? Przechwytywały wodę i inne lotne substancje przez niewyobrażalnie długi czas. Ponieważ otaczające skały mają około czterech miliardów lat, lód zachowany tam mógłby nam powiedzieć, jak woda przemieszczała się przez młody Układ Słoneczny i — być może — jak uformowały się ziemskie oceany.

„Księżyc był świadkiem niektórych kluczowych momentów wczesnego Układu Słonecznego, włącznie z tym, jak woda została dostarczona" — powiedział Schmerr. „Studiowanie złóż lodu tam może ujawnić, jak woda się rozprzestrzeniła i ostatecznie jak powstały ziemskie oceany."

To jak czytanie oryginalnego przepisu na oceany naszej własnej planety. Jak cool jest to?

Kiedy poznamy prawdziwe odpowiedzi?

Ekscytujące jest to, że nie musimy długo czekać.

Chińska misja Chang'e-7 ma wylądować w pobliżu krateru Shackletona pod koniec 2026 roku i zabierze sejsmometr. W tym rejonie znajduje się kilka podejrzewanych złóż lodu. Potem astronauci Artemis NASA mogliby wdrożyć dedykowaną stację monitoringu sejsmicznego w 2028 roku.

„Teraz mamy przewidywanie, na co zwracać uwagę" — powiedział Schmerr. „To ważny pierwszy krok."

Moja ocena

Nie wiem jak ty, ale uważam to za absolutnie fascynujące. Nie planujemy już tylko odwiedzać Księżyca — uczymy się, jak tam mieszkać. A zaczyna się to od dokładnego wiedzenia, jakie zasoby mamy do dyspozycjiji.

Fakt, że możemy używać wibracji i ech, by mapować coś tak cennego jak woda, bez konieczności kopania choćby jednej dziury, brzmi jak coś z powieści detektywistycznej. Księżyc skrywał swoje sekrety przez miliardy lat, a teraz wreszcie możemy mieć narzędzia, by usłyszeć, co próbuje nam powiedzieć.

Nadchodzące lata zapowiadają się niezwykle interesująco dla nauki o Księżycu. Moje słowo.

Źródło: ScienceDaily