Dünya’nın atmosferi bir miktar ay suyunun kaynağı olabilir

Alaska Üniversitesi Fairbanks Jeofizik Enstitüsü bilim adamlarının yeni araştırmasına göre, Dünya’nın üst atmosferinden kaçan ve ayda birleşen hidrojen ve oksijen iyonları, bilinen ay suyu ve buzunun kaynaklarından biri olabilir.

UAF Jeofizik Enstitüsü yardımcı araştırma profesörü Gunther Kletetschka tarafından yönetilen çalışma, ayın kuzey ve güney kutuplarındaki su hakkında büyüyen bir araştırma grubuna katkıda bulunuyor.

Su bulmak, NASA’nın Ay’da planlanan uzun vadeli insan varlığı Artemis projesinin anahtarıdır. NASA, bu on yılda insanları aya geri göndermeyi planlıyor.

Kletetschka, “NASA’nın Artemis ekibi, ayın güney kutbunda bir üs kampı kurmayı planlarken, Dünya’da çok uzun zaman önce ortaya çıkan su iyonları, astronotların yaşam destek sisteminde kullanılabilir.” Dedi.

Yeni araştırma, ayın kutup bölgelerinin, Dünya atmosferinden kaçan iyonlardan oluşturulan yüzey permafrost veya yeraltı sıvı suyunun 3.500 kilometreküp (840 mil küp) veya daha fazlasını tutabileceğini tahmin ediyor. Bu, dünyanın sekizinci en büyük gölü olan Kuzey Amerika’daki Huron Gölü ile karşılaştırılabilir bir hacim.

Araştırmacılar, bu toplamı en düşük hacimli model hesaplamasına dayandırdı – Dünya’nın atmosferik kaçışının %1’i aya ulaştı.

Ay suyunun çoğunluğunun genellikle ayla çarpışan asteroitler ve kuyruklu yıldızlar tarafından biriktirildiğine inanılıyor. Çoğu, Geç Ağır Bombardıman olarak bilinen bir dönemdeydi. Yaklaşık 3.5 milyar yıl önce, güneş sisteminin yaklaşık 1 milyar yaşında olduğu o dönemde, erken iç gezegenlerin ve Dünya’nın ayının, asteroitlerden alışılmadık derecede ağır darbe aldığı iddia ediliyor.

Bilim adamları ayrıca güneş rüzgarının bir kaynak olduğunu varsayıyorlar. Güneş rüzgarı, su molekülleri olarak birleşip Ay’da birikmiş olabilecek oksijen ve hidrojen iyonlarını taşır.

Şimdi suyun ayda nasıl biriktiğini açıklamanın ek bir yolu var.

Araştırma dergide 16 Mart’ta yayınlandı. Bilimsel Raporlar Kletetschka tarafından yazılan ve Ph.D. Jeofizik Enstitüsü’nden öğrenci Nicholas Hasson ve Kuzey Mühendisliği Enstitüsü’ndeki UAF Su ve Çevre Araştırma Merkezi. Çek Cumhuriyeti’nden birkaç meslektaş da ortak yazarlar arasında.

Kletetschka ve meslektaşları, hidrojen ve oksijen iyonlarının, Ay’ın gezegen etrafındaki aylık yolculuğunun beş gününde yaptığı Dünya’nın manyetosferinin kuyruğundan geçtiğinde aya sürüldüğünü öne sürüyorlar. Manyetosfer, gezegeni sürekli yüklü güneş parçacıkları akışının çoğundan koruyan, Dünya’nın manyetik alanı tarafından oluşturulan gözyaşı damlası şeklindeki kabarcıktır.

NASA, Avrupa Uzay Ajansı, Japonya Havacılık ve Uzay Araştırmaları Ajansı ve Hindistan Uzay Araştırmaları Kurumu gibi birden fazla uzay kuruluşundan yapılan son ölçümler, ayın manyetosferin bu bölümünden geçişi sırasında önemli sayıda su oluşturan iyonun bulunduğunu ortaya çıkardı.

Bu iyonlar, Geç Ağır Bombardımandan bu yana yavaş yavaş birikmiştir.

Manyetosferin manyeto-kuyruk adı verilen kuyruğundaki ayın varlığı, Dünya’nın bazı manyetik alan çizgilerini geçici olarak etkiler – bunlar kırılmış ve uzaya binlerce kilometre sürüklenir. Dünya’nın tüm alan çizgileri gezegene her iki uçtan da bağlı değildir; bazılarının yalnızca bir bağlantı noktası vardır. Bunların her birini rüzgarlı bir günde bir direğe bağlı bir iplik olarak düşünün.

Ayın manyetokuyruktaki varlığı, bu kırık alan çizgilerinin bazılarının karşıt kırık muadili ile yeniden bağlantı kurmasına neden olur. Bu olduğunda, Dünya’dan kaçan hidrojen ve oksijen iyonları, yeniden bağlanan bu alan hatlarına koşar ve Dünya’ya doğru hızlanır.

Makalenin yazarları, geri dönen iyonların çoğunun, onları itecek kendi manyetosferi olmayan geçen aya çarptığını öne sürüyor.

Kletetschka, “Ay duşta gibi – Dünya’ya geri dönen, ayın yüzeyine düşen bir su iyonları duşu” dedi.

İyonlar daha sonra ay permafrostunu oluşturmak için birleşir. Bunların bir kısmı, jeolojik ve asteroit çarpmaları gibi diğer süreçler yoluyla, sıvı su haline gelebileceği yüzeyin altına sürülür.

Araştırma ekibi, kutup bölgelerini ve birkaç büyük ay kraterini incelemek için NASA’nın Lunar Reconnaissance Orbiter’ından alınan yerçekimi verilerini kullandı. Çarpma kraterlerindeki yeraltı ölçümlerindeki anormallikler, sıvı su veya buz içermeye elverişli kırık kayaların yerlerini gösterir. Araştırma makalesinde, bu yeraltı konumlarındaki yerçekimi ölçümleri, buz veya sıvı suyun varlığını öne sürüyor.

En son araştırma, Kletetschka da dahil olmak üzere yeni makalenin yazarlarından dördü tarafından Aralık 2020’de yayınlanan çalışmalara dayanmaktadır.