”]
Drie verschillende ruimtevaartuigen hebben bevestigd dat er water op de maan is. Bovendien kan er een watercyclus zijn waarbij de moleculen worden afgebroken en geherformuleerd over een cyclus van twee weken, wat de lengte is van een maandag. Dit zijn geen ijskappen of bevroren meren: de hoeveelheden water op een bepaalde locatie op de maan zijn niet veel meer dan wat er in een woestijn hier op aarde wordt gevonden. Maar er is meer water op de maan dan aanvankelijk werd gedacht.
Men geloofde dat de maan extreem droog was sinds de terugkeer van maanmonsters uit de Apollo- en Luna-programma's. Veel Apollo-monsters bevatten wat sporenwater of kleine waterhoudende mineralen, maar deze worden meestal toegeschreven aan aardverontreiniging, aangezien de meeste dozen die werden gebruikt om de maanstenen naar de aarde te brengen, lekten. Dit bracht de wetenschappers ertoe te veronderstellen dat de sporen van water die ze vonden afkomstig waren van aardse lucht die de containers was binnengekomen. De aanname bleef dat, buiten mogelijk ijs aan de polen van de maan, er geen water op de maan was.
Veertig jaar later ontdekte de Moon Mineralogy Mapper (M cubed), een instrument aan boord van het noodlottige Chandrayaan-1 ruimtevaartuig, dat infrarood licht werd geabsorbeerd in de buurt van de maanpolen op golflengten die consistent waren met hydroxyl- en watervoerende materialen.
M3 analyseert de manier waarop licht van de zon weerkaatst op het maanoppervlak om te begrijpen uit welke materialen de maanbodem bestaat. Licht wordt gereflecteerd in verschillende golflengten van verschillende mineralen, en in het bijzonder detecteerde het instrument golflengten van gereflecteerd licht die een chemische binding tussen waterstof en zuurstof zouden aangeven. Gezien het bekende chemische symbool van water, H2O, dat twee waterstofatomen vertegenwoordigt die aan één zuurstofatoom zijn gebonden, was deze ontdekking een bron van grote belangstelling voor de onderzoekers.
Het instrument kan alleen de allerhoogste lagen van de maangrond zien - misschien tot enkele centimeters onder het oppervlak. De wetenschappers waren op zoek naar een handtekening van water in de kraters bij de polen, maar vonden bewijs voor water in plaats van op de zonverlichte delen van de maan. Dit was zeker onverwacht en het wetenschapsteam van M3 bekeek en bekeek hun gegevens enkele maanden opnieuw.
Bevestiging kwam van een recente flyby van de herbestemde Deep Impact-sonde, op weg om in 2010 een andere komeet te ontmoeten. In juni 2009 toonde de spectrometer aan boord ook sterk bewijs dat water alomtegenwoordig is over het oppervlak van de maan.
Jessica Sunshine en collega's van Deep Impact ontdekten ook de aanwezigheid van gebonden water of hydroxyl in sporenhoeveelheden over een groot deel van het maanoppervlak. Hun resultaten suggereren dat de vorming en retentie van deze moleculen een continu proces is op het maanoppervlak - en dat zonnewind verantwoordelijk zou kunnen zijn voor de vorming ervan.
Weer een ander ruimtevaartuig, het Cassini-ruimtevaartuig, op weg naar Saturnus, vloog in 1999 ook door de maan. Roger Clark, een spectroscopist van de US Geological Survey van het M3-team, analyseerde archiefgegevens van Cassini opnieuw en die gegevens kwamen ook overeen met de bevinding dat water lijkt wijdverspreid te zijn over het maanoppervlak.
Er zijn mogelijk twee soorten water op de maan: exogeen, dat wil zeggen water van externe bronnen, zoals kometen die het oppervlak van de maan raken, en endogeen, wat betekent dat water afkomstig is van de maan. Het M3-onderzoeksteam, waaronder Larry Taylor van de Universiteit van Tennessee, Knoxville, vermoedt dat het water dat ze in het maanoppervlak zien endogeen is.
Maar waar komt het water vandaan?
Het team van M3 denkt dat het afkomstig kan zijn van de zonnewind.
Terwijl de zon kernfusie ondergaat, zendt hij constant een stroom deeltjes uit, meestal protonen, die positief geladen waterstofatomen zijn. Op aarde voorkomen de atmosfeer en het magnetisme dat we door deze protonen worden gebombardeerd, maar de maan mist die bescherming, wat betekent dat de zuurstofrijke mineralen en glazen op het oppervlak van de maan constant worden gestampt door waterstof in de vorm van protonen, die bewegen op snelheden van een derde van de lichtsnelheid.
Als die protonen het maanoppervlak met voldoende kracht raken, vermoedt Taylor, breken ze de zuurstofbindingen in bodemmateriaal uiteen en waar vrije zuurstof en waterstof samen zijn, is de kans groot dat sporen van water worden gevormd. Er wordt aangenomen dat deze sporen ongeveer een liter water per ton grond zijn.
"De isotopen van zuurstof die op de maan bestaan, zijn dezelfde als die op aarde, dus het was moeilijk, zo niet onmogelijk, om het verschil te zien tussen water van de maan en water van de aarde", zei Taylor. "Aangezien de vroege grondmonsters slechts sporen van water bevatten, was het gemakkelijk om de fout te maken door het toe te schrijven aan besmetting."
Bijschrift afbeelding leiden: Schematische weergave van de stroom geladen waterstofionen die door de zon door de zonnewind wordt gedragen. Een mogelijk scenario om de hydratatie van het maanoppervlak te verklaren, is dat overdag, wanneer de maan wordt blootgesteld aan de zonnewind, waterstofionen zuurstof vrijmaken uit maanmineralen om OH en H2O te vormen, die vervolgens zwak aan het oppervlak worden vastgehouden. Bij hoge temperaturen (rood-geel) komen er meer moleculen vrij dan geadsorbeerd. Als de temperatuur daalt (groen-blauw) hopen OH en H2O zich op. Afbeelding ter beschikking gesteld door University of Maryland / F. Merlin / McREL
Bron: Science
