Una nuova analisi delle polveri raccolte dalla Luna suggerisce che l’acqua legata alla superficie lunare potrebbe originarsi dal Sole. In particolare, potrebbe essere il risultato dell’impatto di ioni di idrogeno del vento solare che colpiscono la superficie lunare, interagiscono con gli ossidi di minerali e si legano con l’ossigeno staccato. Il risultato è dell’acqua che potrebbe essere nascosta nella regolite lunare in quantità significative alle medie e alte latitudini. Ciò ha implicazioni per la nostra comprensione della provenienza e della distribuzione dell’acqua sulla Luna e potrebbe persino essere rilevante per la nostra comprensione delle origini dell’acqua sulla Terra. La Luna sembra una pallina di polvere abbastanza secca, ma recenti studi hanno dimostrato che c’è molta più acqua lassù di quanto si sospettasse mai. Ovviamente non galleggia in laghi e lagune; è legata alla regolite lunare, probabilmente nascosta come ghiaccio in crateri permanentemente in ombra e sequestrata in globuli di vetro vulcanico.
Luna: l’incredibile scoperta ha a che fare col Sole
Questo porta naturalmente a domande come: quant’acqua c’è esattamente lassù? Come viene distribuita? E da dove diavolo viene? L’ultima domanda probabilmente ha diverse risposte.
Parte potrebbe provenire da impatti di asteroidi. Parte da Terra. Una possibile fonte, tuttavia, è l’ultima cosa che viene in mente quando si immagina una nuvola di pioggia cosmica. Per essere equi, il Sole non è esattamente umido, ma il suo vento è sicuramente una fonte affidabile di ioni di idrogeno ad alta velocità. Le prove, che includono un’analisi della polvere lunare delle missioni Apollo, hanno precedentemente sollevato la forte possibilità che il vento solare sia responsabile di almeno alcuni degli ingredienti dell’acqua sulla Luna.
Ora un team di ricercatori guidato da geochimici Yuchen Xu e Heng-Ci Tian dell’Accademia cinese delle scienze ha trovato chimica in grani recuperati dalla missione Chang’e-5 che supporta ulteriormente una fonte solare dell’acqua lunare.
Hanno studiato 17 grani: 7 olivine, 1 piroxene, 4 plagioclase e 5 vetro. Tutte queste, a differenza delle campionature raccolte da Apollo e Luna a basse latitudini, provenivano da una regione a medie latitudini della Luna e sono state raccolte dal basaltico vulcanico lunare più giovane, dal seminterrato basaltico più asciutto.
Utilizzando la spettroscopia di Raman e la spettroscopia di raggi X ad energia dispersiva, hanno studiato la composizione chimica dei bordi di questi grani, ovvero la corazza esterna di 100 nanometri del grano che è più esposta alle condizioni meteorologiche spaziali e quindi più alterata rispetto all’interno del grano. La maggior parte di questi bordi mostrava una concentrazione di idrogeno molto alta, compresa tra 1.116 e 2.516 parti per milione, e rapporti isotopici di deuterio/idrogeno molto bassi. Questi rapporti sono coerenti con i rapporti di questi elementi trovati nel vento solare, suggerendo che il vento solare ha colpito la Luna, depositando idrogeno sulla superficie lunare.
Hanno scoperto che la quantità di acqua derivata dal vento solare presente nella zona di atterraggio di Chang’e-5 dovrebbe essere di circa 46 parti per milione. Questo è coerente con le misurazioni di telerilevamento.
Per determinare se l’idrogeno potesse essere conservato nei minerali lunari, i ricercatori hanno quindi eseguito esperimenti di riscaldamento su alcuni dei loro grani. Hanno scoperto che, dopo la sepoltura, i grani possono effettivamente conservare l’idrogeno.
Infine, i ricercatori hanno condotto simulazioni sulla conservazione dell’idrogeno nel suolo lunare a diverse temperature. Ciò ha rivelato che la temperatura svolge un ruolo significativo nell’impianto, nella migrazione e nell’espulsione dell’idrogeno sulla Luna. Ciò implica che una quantità significativa di acqua derivata dal vento solare potrebbe essere conservata alle medie e alte latitudini, dove le temperature sono più fresche. Un modello basato su questi risultati suggerisce che le regioni polari della Luna potrebbero essere molto più ricche di acqua creata dal vento solare, informazione che potrebbe essere molto utile nella pianificazione di future missioni di esplorazione lunare.
“I suoli polari lunari potrebbero contenere più acqua di quanto mostrato dai campioni di Chang’e-5″, afferma il cosmochimico Yangting Lin dell’Accademia cinese delle scienze.
“Questa scoperta è di grande importanza per l’utilizzo futuro delle risorse idriche sulla Luna. Inoltre, attraverso il sorting di particelle e il riscaldamento, è relativamente facile sfruttare e utilizzare l’acqua contenuta nel suolo lunare”