ذخایر آب کره ماه بسیار بیشتر و چشمگیرتر از بر آوردهای قبلی دانشمندان است

تجزیه و تحلیل جدیدی که روی داده‌های ماهواره‌ای انجام شده نشان می‌دهد که مقدار ذخایر آب درون کره‌ی ماه از آنچه که پیشتر تصور می‌کردیم به مراتب بیشتر بوده است.

این یافته‌ی دور از انتظار درباره‌ی همسایه‌ و همراه خاکستری‌رنگ سیاره‌ی ما به دانشمندان یک دیدگاه جدید در مورد چگونگی شکل گرفتن ماه و همچنین ماهیت ساختار آن می‌دهد. بدیهی است که پتانسیل زیادی در پشت این یافته‌ها وجود دارد و احتمالا شاهد تاثیر عظیم آنها در سفرهای آینده‌ی انسان به ماه و ماموریت‌های آینده‌ی پیرامون ماه خواهد بود.

ما تا مدت‌های زیادی تصور می‌کردیم که کره‌ی ماه یک توده‌ی خشک و سفت است و هیچ آبی در آن وجود ندارد. البته روی سطح ماه به‌طور مشخص ما با یک محیط غبارآلود بدون هیچ اتمسفری روبرو هستیم؛ محیطی با سطوح کمینه‌ و بیشینه‌ی دمایی زیاد که از طرفی نیز دارای گرانش کافی برای کمک به حفظ مولکول‌های آب نیست.

اما یافته‌های اخیر به شناسایی چندین نوع از آب در کره‌ی ماه شده است. در سال ۲۰۰۹ بود که ناسا تصمیم گرفت تاکاوشگر LCROSS خود را به قطب شمالی کره‌ی ماه اصابت دهد. آنها در طی این برخورد برنامه‌ریزی‌شده موفق به کشف ذره‌هایی از آب به‌صورت یخ در بازمانده‌های موادی شدند که در اثر برخورد کاوشگر و سطح ماه جدا شده بودند.

گمان می‌رود که بازمانده‌های یخ یادشده مربوط به میلیاردها سال پیش باشند و به‌طور دائمی در یخشکاف‌های بسیار سرد و تاریک قطب‌های ماه به دام افتاده‌اند. اما واقعیت این است که آبی که از آن صحبت می‌شود همیشه در آن محل‌ها نبوده است.

پژوهشگران بر این باور بودند که شاید این آب در اثر نیروهای بیرونی همچون توفان‌های خورشیدی راه یافته به سطح ماه و آغاز شدن شماری از واکنش‌های شیمیایی مساعد به وجود آمده باشد. در واقع یک مقدار پس‌زمینه‌ به‌مقدار بسیار پایین از این نوع به‌دام افتاده در سطح ماه وجود دارد.

فضانوردان ماموریت‌های آپولو نیز در آن زمان، شماری از نمونه‌های ژئولوژیکی از بخش‌های مختلف سطح کره‌ی ماه را به زمین آورده بودند. در سال ۲۰۰۸ میلادی تصمیم گرفته شد که این نمونه‌ها مورد بررسی مجدد قرار بگیرند و دانشمندان برای شناسایی آثاری در آب‌های به‌دام‌افتاده در دانه‌های کوچک نمونه تلاش کنند.

این دانه‌های شیشه‌ای در بازمانده‌های آذر آواری (دارای سنگ‌هایی که در اثر گرما یا آتشفشان خرد شده‌اند) یافت شده بودند. به‌طور دقیق‌تر ما در اینجا از سنگ‌هایی صحبت می‌کنیم که ریشه‌ی آنها به چیزی حدود ۱۰۰ میلیون سال پیش باز می‌گردد؛ هنگامی که کره‌ی ماه هنوز در نظر فرایندهای زمین‌شناختی به‌مقدار بالایی فعال محسوب می‌شد و دارای یک هسته‌ی حبابی مذاب و همچنین آتشفشان‌های پرشمار سطحی بود.

به نظر می‌رسد که چنین آب به‌دام افتاده‌ای در ماه، دارای یک سرچشمه‌ی محلی یا بومی روی این کره بوده باشد؛ بدین معنی که می‌توانسته حتی از زمانی وجود داشته باشد که ماه هنوز به‌صورت تکه‌ای بزرگ از مواد جداشده از زمین بوده و به شکل کره‌ی امروزی نبوده است.

اما نکته‌‌ی اساسی این است که دانشمندان نمی‌توانستند به‌ این پرسش پاسخ دهند که چرا باید این تکه‌های شفاف باید نشان‌دهنده‌ی یک لایه‌ی مرطوب، آن هم درست در زیر لایه‌ی گوشته‌ای غبار‌آلود ماه باشد. رالف میلیکن از دانشگاه براون، سرپرست آخرین پژوهشی که در این باره صورت گرفته، توضیح می‌دهد:

سوال کلیدی این است که آیا آن نمونه‌های گرفته‌شده از ماه در ماموریت‌های آپولو، نشان‌دهنده‌ی شرایط کلی بخش‌های داخلی ماه هستند یا اینکه صرفا نشانگر برخی از شرایط استثنایی یا نامعمول یا به‌تعبیری تنها نشان‌دهنده‌ی برخی محل‌های غنی از آب در ماه در داخل یک گوشته‌ی خشک باشد.

میلیکن و گروهش برای پاسخ به این پرسش اساسی به داده‌های مداری جمع‌آوری‌شده از مدارگرد هندی شاندریان ۱روی آورده‌اند. این مدارگرد در واقع برای حمل سیستم نقشه‌بردار Moon Mineralogy Mapper پیرامون ماه به فضا ارسال شده است.

پژوهشگران با استفاده از داده‌های مداری به‌دست آمده از بازمانده‌های آذر آواری روی سطح ماه به‌همراه تجزیه‌وتحلیل‌های آزمایشگاهی نمونه‌های ماموریت آپولو و همچنین بررسی یک مدل ریزبینانه از دمای سطح ماه و نوسانات آن در نهایت به این نتیجه رسیدند که بازمانده‌های آتشفشانی غنی از آب در تمامی نواحی این کره وجود دارند و منحصر به یک ناحیه خاص یا استثنایی نیستند. به گفته‌ی میلیکن:

آنها در سراسر سطح ماه پخش شده‌اند؛ بدین معنی که آب یافت‌شده در نمونه‌های ماموریت آپولو به‌هیچ وجه اتفاقی نبوده است.

برخی از آن بازمانده‌های آتشفشانی تا چندین هزار متر مربع نیز امتداد یافته‌اند و داده‌های گروه پژوهشی نشان می‌دهد که مقدار فوق حدودا ۴ برابر بیشتر از آن میزانی است که ما در در پیش‌زمینه‌های قابل اندازه‌گیری ماه پیش از این یاد کرده‌ بودیم. وی در گفتگو با پایگاه اسپیس گفت:

این بازمانده‌ها در نتیجه‌ی ماگماهایی بوده‌اند که در اصل از بخش‌های عمیق‌تر و درونی‌تر ماه بر آمده‌اند.

شاید این پرسش پیش بیاید که آیا چنین آبی تنها از زمین و بقایای آن ریشه گرفته یا اینکه در اثر برخورد سنگ‌های آسمانی هم بوده است؟ متاسفانه یافته‌های جدید تنها به ما می‌گویند که در ماه به مقداری زیادی آب وجود دارد و هنوز در مورد اینکه این آب از کجا آمده است، پاسخ قانع‌کننده‌ای نداریم. ولی به‌ هر صورت یافته‌های فوق یک گام روبه‌جلو در تاریخ پژوهش‌های مربوط به ماه است. شائو لی یکی از اعضای تیم در گفتگو با گاردین می‌گوید:

ما برای پاسخ به اینکه این آب از کجا آمده است؛ از زمین یا در اثر برخوردهای دیگر، هنوز به حد کافی آماده نیستیم.

اما دلیل وجود آن هم هر چیزی هم که باشد، دانشمندان فکر می‌کنند که تمامی آن منابع آبی می‌تواند به عنوان منابعی ارزشمند روی ماه محسوب شود. گروه پژوهشی همچنین در مقاله‌ی خود می‌نویسند:

حضور آب در ماه، آن هم تقریبا در همه‌جای نواحی آذر آواری در مقیاس‌های کوچک و بزرگ شاهدی دیگر بر این مدعاست که گوشته‌ی ماه یک مخزن عظیم حایز اهمیت از آب است.

اگر آب یکی از دغدغه‌های اصلی برای ساکنان آینده‌ی ماه باشد، باید بگوییم که احتمالا آنها قادر خواهند بود تا مقادیر قابل استفاده‌ای از آب را از بسیاری از این بازمانده‌های آتشفشانی به دست آورند و منزل دور از خانه‌ی خود را اندکی زیست‌پذیرتر کنند.

دستاوردهای این پژوهش در ژورنال Nature Geoscience منتشر شده است.