Nghiên cứu ấn tượng này xác nhận các phân tích trong phòng thí nghiệm trước đó về các mẫu Apollo, và sẽ giúp mở rộng hiểu biết của chúng ta về nguồn nước này bắt nguồn từ đâu và nơi nó có thể tồn tại trong lớp phủ mặt trăng, Giám đốc NLSI Yvonne Pendleton.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra nước magma - nước có nguồn gốc từ sâu bên trong nội địa Mặt Trăng - trên bề mặt Mặt Trăng. Những phát hiện này, được công bố trên tạp chí Nature Geoscience ngày 25 tháng 8, đại diện cho phát hiện từ xa đầu tiên của loại nước mặt trăng này và đã được sử dụng dữ liệu từ NASA Map Moon Mineralogy Mapper (M3).
Các nhà khoa học đã biết rằng miệng núi lửa va chạm mặt trăng Bullialdus có nhiều hydroxyl hơn - một phân tử bao gồm một nguyên tử oxy và một nguyên tử hydro - so với môi trường xung quanh. Trong ảnh là đỉnh trung tâm của Bullialdus nhô lên trên sàn miệng núi lửa với bức tường miệng núi lửa ở phía sau. Tín dụng hình ảnh: NASA / GSFC / Đại học bang Arizona
Phát hiện này thể hiện sự đóng góp thú vị cho sự hiểu biết thay đổi nhanh chóng về nước mặt trăng, Rachel Klima, nhà địa chất học hành tinh tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng (APL) của Đại học Johns Hopkins ở Laurel, Md., Và tác giả chính của bài báo, phát hiện từ xa nước magma trong miệng núi lửa Bullialdus trên mặt trăng.
Trong nhiều năm, các nhà nghiên cứu tin rằng các tảng đá từ Mặt trăng là 'xương khô' và bất kỳ nước nào được phát hiện trong các mẫu Apollo đều phải bị nhiễm bẩn từ Trái đất, ông Klima, thành viên của Viện Khoa học Mặt trăng của NASA (NLSI) và tiềm năng khám phá của đội cực âm. Khoảng năm năm trước, các kỹ thuật phòng thí nghiệm mới được sử dụng để điều tra các mẫu mặt trăng cho thấy bên trong Mặt trăng không khô như chúng ta nghĩ trước đây. Cùng thời gian đó, dữ liệu từ tàu vũ trụ quỹ đạo phát hiện nước trên bề mặt mặt trăng, được cho là một lớp mỏng được hình thành từ gió mặt trời đập vào bề mặt mặt trăng.
Rất tiếc, nước bề mặt này không cung cấp cho chúng tôi bất kỳ thông tin nào về nước magma tồn tại sâu hơn trong lớp vỏ mặt trăng và lớp phủ, nhưng chúng tôi có thể xác định các loại đá trong và xung quanh miệng núi lửa Bullialdus, đồng tác giả Justin Hagerty, của Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ. Những nghiên cứu như vậy có thể giúp chúng ta hiểu nguồn nước bề mặt bắt nguồn từ đâu và nơi nó có thể tồn tại trong lớp phủ mặt trăng.
Vào năm 2009, chiếc M3, trên tàu vũ trụ Ấn Độ Tổ chức nghiên cứu vũ trụ Ấn Độ Chandrayaan-1, đã mô phỏng hoàn toàn miệng núi lửa va chạm mặt trăng Bullialdus. Vượt nó trong phạm vi 25 độ vĩ độ của xích đạo và do đó không ở vị trí thuận lợi để gió mặt trời tạo ra nước mặt đáng kể, theo ông Klima giải thích. Đá Những tảng đá ở đỉnh trung tâm của miệng núi lửa thuộc loại gọi là norite thường kết tinh khi magma bay lên nhưng bị mắc kẹt dưới lòng đất thay vì phun trào trên bề mặt như dung nham. Miệng núi lửa Bullialdus không phải là địa điểm duy nhất tìm thấy loại đá này, nhưng sự phơi nhiễm của những tảng đá này kết hợp với lượng nước dồi dào trong khu vực nói chung cho phép chúng tôi định lượng lượng nước trong các loại đá này.
Sau khi kiểm tra dữ liệu M3, Klima và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng miệng núi lửa có nhiều hydroxyl hơn - một phân tử bao gồm một nguyên tử oxy và một nguyên tử hydro - so với môi trường xung quanh. Các tính năng hấp thụ hydroxyl phù hợp với hydroxyl liên kết với các khoáng vật magma được khai quật từ độ sâu do tác động hình thành miệng núi lửa Bullialdus, theo ông Klima viết.
Nước magma bên trong cung cấp thông tin về các quá trình núi lửa Mặt Trăng và thành phần bên trong, Klima nói. Hiểu về thành phần bên trong này giúp chúng ta giải quyết các câu hỏi về cách Mặt trăng hình thành và quá trình magma thay đổi như thế nào khi nó nguội đi. Đã có một số phép đo nước bên trong các mẫu mặt trăng, nhưng cho đến nay, dạng nước mặt trăng bản địa này vẫn chưa được phát hiện từ quỹ đạo.
Việc phát hiện nước bên trong từ quỹ đạo có nghĩa là các nhà khoa học có thể bắt đầu kiểm tra một số phát hiện từ các nghiên cứu mẫu trong một phạm vi rộng hơn, bao gồm cả ở các khu vực cách xa nơi các địa điểm Apollo nằm ở phía gần Mặt trăng. Bây giờ chúng ta cần phải tìm nơi khác trên Mặt trăng và thử kiểm tra những phát hiện của chúng ta về mối quan hệ giữa các nguyên tố vi lượng không tương thích (ví dụ, thorium và uranium) và chữ ký hydroxyl, ném Klima nói. Trong một số trường hợp, điều này sẽ liên quan đến việc tính toán nước mặt có khả năng được tạo ra bởi các tương tác với gió mặt trời, do đó, nó sẽ yêu cầu tích hợp dữ liệu từ nhiều nhiệm vụ quỹ đạo.
Thông qua Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins