Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Vodu v kráteru Clavius na Měsíci potvrdila SOFIA

Vodu v kráteru Clavius na Měsíci potvrdila SOFIA

Na kresbě vidíme oblast na Měsíci, kde se nachází kráter Clavius a představu molekul vody zachycených v regolitu. Dole je pak létající observatoř SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy).
Autor: NASA/Daniel Rutter

Médii proběhla zpráva, že vědci z NASA našli na Měsíci vodu. Přesněji na sluncem ozářené straně Měsíce, která se zdála být zcela vyprahlá. I to není tak úplné. Vědci už dříve pomocí kosmických sond a družic Měsíce pozorovali stopy vodíku, ale nebylo jisté, zda se vyskytuje v podobě molekul vody. Speciální létající infračervená observatoř SOFIA nyní tyto stopy vody potvrdila během pozorování kráteru Clavius. Ten je jedním z největších kráterů viditelných ze Země na jižní polokouli Měsíce. Jedná se tak o objev vody v místech, kde se jí moc velké množství, pokud vůbec nějaké, neočekávalo. Hlavní místa výskytu jsou totiž v trvale zastíněných kráterech, jaké najdeme například v okolí jižního pólu Měsíce, kde se vyskytuje v podobě ledu.

Předchozí pozorování měsíčního povrchu detekovala výskyt vodíku, ale nebylo zřejmé, zda je vázán v hydroxylu (OH), nebo v molekule vody (H2O). Observatoř SOFIA poprvé detekovala přímo molekuly vody v kráteru Clavius. Pozorovaná data odhalují koncentraci od 100 do 412 částic na milion, což by prý mělo odpovídat asi 350 ml vody v metru krychlovém měsíční půdy. Výsledky byly publikovány v posledním vydání časopisu Nature Astronomy.

“Měli jsme náznaky, že voda, jak ji známe, je možná přítomna na sluncem ozářeném povrchu Měsíce,” řekl Paul Hertz, ředitel divize astrofyziky z ředitelství vědeckých misí v ústředí NASA ve Washingtonu. “Nyní víme, že tu opravdu je. Tento objev nás staví před nové výzvy, jak chápat povrch Měsíce, a klade nám nové otázky o zdrojích důležitých pro další průzkum Sluneční soustavy.”

Pro srovnání, na vyprahlé Sahaře je asi 100× více vody, než jaké objevila SOFIA v lunárním regolitu. Přesto tento objev vyvolává otázky, jak byla tato voda vytvořena a jak zůstává uchována v tomto drsném vzduchoprázdném prostředí měsíčního povrchu.

Voda je drahocenný zdroj potřebný pro naše budoucí vesmírné výpravy a klíčová složka existence života, jak jej známe. Zda je voda objevená observatoří SOFIA zdrojem, který půjde využít, nebo nikoli, je předmětem dalšího výzkumu. V rámci programu Artemis se chce NASA dozvědět vše o výskytu vody na Měsíci, a to před vysláním první ženy a dalších mužů na měsíční povrch v roce 2024 a vytvořením udržitelné lidské přítomnosti na Měsíci ke konci tohoto desetiletí.

Výsledky měření SOFIA stojí na mnohaletém předchozím výzkumu výskytu vody na Měsíci. Když skončila mise Apollo na začátku sedmdesátých let 20. století, zdálo se, že povrch Měsíce je zcela suchý. Mise na oběžné dráze i dopady na povrch v posledních dvaceti letech potvrdily výskyt vodního ledu v trvale zastíněných kráterech kolem měsíčních pólů. 

Mezitím mnoho sond objevilo přítomnost hydratace hornin na osvětlených částech povrchu. Byly to např. Cassini k Saturnu, Deep Impact ke kometě, nebo indická mise Chandrayaan-1, ale také pozemská observatoř Infrared Telescope Facility. Žádná z nich ale nedokázala rozlišit frmu, v jaké se zde vyskytuje, zda jako H2O nebo OH.

SOFIA nám nabízí nový způsob pohledu na Měsíc. Létá ve výškách kolem 15 kilometrů a jedná se o upravený letoun Boeing 747SP, z jehož zadní části se bokem dívá dalekohled o průměru 269 cm. V těchto výškách se dalekohled nachází nad 99 procenty vodních par a má tak téměř ideální výhled v oblasti infračerveného záření. Pozorování zajišťuje kamera FORCAST (Faint Object infraRed CAmera for the SOFIA Telescope. SOFIA má unikátní schopnost detekovat specifické vlnové délky typické pro molekuly vody na 6,1 mikrometrech. Právě tato unikátní schopnost pomohla observatoři najít překvapivě velké množství vody v kráteru Clavius.

Výskyt je o to překvapivější, protože bez husté atmosféry, která by povrch Měsíce chránila, by měly molekuly vody dávno někam zmizet. Něco tedy generuje stále nové a něco jim pomáhá se zde udržet. Nabízí se například, že vodu sem neudtále přináší mikrometeority. Další možností je, že sluneční vítr přináší vodík, který reaguje s kyslíkem v horninách za vzniku hydroxylu OH a bombardování mikrometeority pak způsobuje jeho přeměnu na molekuly vody.

Zajímavou otázkou dále je, co udržuje vodu uvnitř regolitu. Jednou z možností je, že voda je zachycena v drobných perlám podobných strukturách vytvořených horkem vyvolaným dopady mikrometeoritů. Další možnost je, že voda je zachycena mezi zrnky lunární půdy, což by ji zároveň činilo pro nás dostupnější.

Dalekohled SOFIA je obvykle používán k výzkumu vzdálených oblastí vesmíru nebo Sluneční soustavy, kde není problém jej zaměřit správným směrem, i když se letadlo mezitím pohybuje. V případě Měsíce je situace odlišná a když to v srpnu 2018 operátoři zkusili, šlo hlavně o test, zda je to vůbec možné pozorovat stále stejné místo na Měsíci, kdy zde nejsou v zorném poli žádné hvězdy, na které by se bylo možné chytit a sledovat je.

"Bylo to porvé, kdy jsme observatoř SOFIA zaměřili na Měsíc a zdaleka si nebyli jisti, zda získáme použitelná data, ale otázka výskytu vody na Měsíci nás motivovala to zkusit,” řekl Naseem Rangwala, vědec z projektu SOFIA v Ames Research Center v kalifornském Silicon Valley. “Je úžasné, že tyto výsledky pochází z něčeho jako testu dalekohledu a taky nyní víme, ža taková pozorování jsou možná a plánujeme další.”

Během dalších pozorování se SOFIA zaměří na různé Sluncem ozářené oblasti měsíčního povrchu, a to i za různé fáze Měsíce. Data poslouží dalším misím, jako např. Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) s cílem vytvořit mapy vhodných zdrojů pro lidské výpravy.

Ve stejném čísle Nature Astronomy vědci publikovali modely a data Lunar Reconnaissance Orbiteru, které ukazují, že voda může být přítomna ve větších oblastech povrchu Měsíce, například v malých stinných oblastech, kde voda nepřesahuje bod tání ledu. Výsledky této práce jsou zde.   

Voda je cenným zdrojem jak pro vědecké účely, tak pro využití našimi budoucími průzkumníky,“ řekl Jacob Bleacher, hlavní vědecký pracovník NASA z Ředitelství pro lidský průzkum a operace. "Pokud budeme moci použít místní zdroje na povrchu Měsíce, nebudeme muset přivézt tolik zdrojů a vybavení ze Země."

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] NASA’s SOFIA Discovers Water on Sunlit Surface of Moon
[2] Jedna z nejaktivnějších hvězdných porodnic
[3] Supergalaktický hvězdný vítr představuje klíč k vývoji galaxií
[4] Kosmický prach se formuje při explozích supernov
[5] Pozorování komety při prvním průletu Sluneční soustavou přineslo překvapení



O autorovi

Martin Gembec

Martin Gembec

Narodil se v roce 1978 v České Lípě. Od čtení knih se dostal k pozorování a fotografování oblohy. Nad fotkami pak vyprávěl o vesmíru dospělým i dětem a u toho už zůstal. Od roku 1999 vede vlastní web a o deset let později začal přispívat i na astro.cz. Nejraději fotografuje noční krajinu s objekty na obloze a komety. 

Štítky: Měsíc, Clavius, Voda, Létající observatoř SOFIA


49. vesmírný týden 2020

49. vesmírný týden 2020

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 30. 11. do 6. 12. 2020. Měsíc bude ubývat z úplňku k poslední čtvrti. Večer jsou nízko nad jihozápadem Jupiter a Saturn a vysoko nad jihem Mars. Ráno je relativně nízko jasná Venuše. Aktivita Slunce je zvýšená, na povrchu stále najedeme skvrny. Čínská sonda Chang’e 5 míří k odběru vzorků z povrchu Měsíce. Raketa Falcon 9 má na kontě už 100 startů a jeden první stupeň letěl a přistál už sedmkrát. Před 495 lety se narodil Tadeáš Hájek z Hájku a před 25 lety startovala sluneční observatoř SOHO.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Mars

  Titul Česká astrofotografie měsíce za říjen 2020 získal snímek „Mars“, jehož autorem je Jakub Dobeš   Jistě si jej v říjnu každý všiml. Putoval s námi nocí jako velmi jasný objekt, zvečera vycházející na východě, aby se nám přes jih přenesl až k západu, kde se nám

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Úplněk nad Hořovicemi

Úplněk nad Hořovicemi 30.11.2020

Další informace »