Confermata l'esistenza di fonti di acqua e di idrossile su tutta la superficie della Luna

Gli scienziati hanno confermato che l'acqua e le molecole di idrossile sono ampiamente presenti sulla superficie della Luna, e non solo ai poli lunari come si credeva in precedenza. Per i dettagli, vedere qui.

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Il telescopio Sofia della NASA ha rilevato per la prima volta nel 2020 la presenza di acqua in una regione illuminata dal sole sulla superficie della Luna. Credito: NASA.

In una nuova analisi dei minerali della Luna, i ricercatori hanno dimostrato che le molecole di acqua (H2O) e di idrossile (OH) sono presenti in tutte le posizioni e latitudini del suolo lunare, anche dove la luce solare brilla più intensamente, e non solo nelle regioni polari e nei crateri in ombra, come si riteneva in precedenza.

Questa scoperta, pubblicata di recente su The Planetary Science Journal, oltre a contribuire a comprendere il passato del nostro satellite naturale, ha importanti implicazioni per le future missioni spaziali con equipaggio sulla Luna.

Molecole ampiamente presenti sulla superficie lunare

Per giungere a questa conclusione, i ricercatori hanno studiato i dati dello spettrometro per immagini Moon Mineralogy Mapper (M3) a bordo della sonda Chandrayaan-1, che ha orbitato intorno alla Luna dal 2008 al 2009, mappando l'acqua e l'idrossile sui lati vicini e lontani della Luna in modo più dettagliato che mai.

I dati dello strumento M3 hanno registrato la luce infrarossa riflessa, con colori nello spettro coerenti con quelli dell'acqua e dell'idrossile. M3 ha registrato 85 colori nello spettro visibile e infrarosso. Proprio come noi vediamo colori diversi da materiali diversi, M3 può vedere molti colori (infrarossi) per determinare meglio la composizione di un elemento, ed è quello che ha fatto per identificare l'acqua e l'idrossile.

Sapere dove si trova l'acqua non solo aiuta a capire la storia geologica lunare, ma anche dove gli astronauti potrebbero trovare l'acqua in futuro - Roger Clark, autore principale dello studio.

Roger Clark, autore principale dello studio, spiega che in precedenza si pensava che l'acqua potesse esistere in abbondanza solo nella regione polare della Luna e in particolare nei crateri scuri (coperti dalle ombre) ai poli. Ma ora il suo studio conferma che l'acqua può essere presente anche in altre parti del suolo lunare.

L'acqua e le molecole di idrossile sono state trovate nei minerali che compongono la regolite lunare. “I futuri astronauti potrebbero trovare acqua anche vicino all'equatore quando esploreranno queste aree ricche di acqua”, ha detto Clark.

Sopra: immagine in bianco e nero della Luna basata sui dati dello spettrometro M3. Sotto: mappa dell'acqua sulla Luna: i colori rappresentano diverse forme di assorbimento dell'acqua e sono correlati al tipo di roccia; il nero rappresenta assorbimenti poco profondi; il blu assorbimenti più ampi e profondi. Le strisce verticali sono dovute alle diverse orbite della sonda Chandrayaan-1 che ha visualizzato la superficie con geometrie diverse. Crediti: NASA/ISRO/M3 Team/PSI/R. Clark.

Inoltre, gli scienziati hanno dimostrato che l'acqua è metastabile, cioè viene lentamente distrutta nel corso di milioni di anni dalle radiazioni del vento solare, ma l'idrossile rimane. La molecola di idrossile può anche essere creata dall'impatto del vento solare sulla superficie lunare, che lascia un atomo di idrogeno nel suolo e questo atomo, quando incontra un atomo di ossigeno, forma la molecola di idrossile (OH), un processo chiamato space weathering.

Clark ha spiegato che le prove indicano che la superficie lunare ha una geologia complessa, con quantità significative di acqua nel sottosuolo e uno strato superficiale di idrossile. “Sia la formazione di crateri che l'attività vulcanica possono portare materiali ricchi di acqua in superficie, ed entrambi sono osservati nei dati lunari”, ha commentato.

Un mistero lunare

Questo studio fornisce nuove informazioni su un mistero lunare precedentemente noto. Le firme (assorbimento) dell'acqua e dell'idrossile cambiano in diversi momenti della giornata, a seconda dell'angolo della luce solare. Gli scienziati conoscevano già questa firma, che suggerisce che le molecole dovrebbero muoversi intorno alla Luna con un ciclo giornaliero.

Tuttavia, lo studio ha dimostrato che gli assorbimenti di minerali molto stabili hanno lo stesso effetto giornaliero, ma nel pirosseno (un minerale igneo silicato comune sulla Luna), le molecole non evaporano a temperature lunari. In altre parole, il pirosseno indica l'esistenza di qualche altro processo, che dovrebbe essere studiato meglio in futuro.

Fonte della notizia:

Clark, R. N. et al. The Global Distribution of Water and Hydroxyl on the Moon as Seen by the Moon Mineralogy Mapper (M3). The Planetary Science Journal, v. 5, n. 9, 2024.