Wie die Menschheit vorstellt, sich außerhalb des Planetens-auf dem Mond, auf dem Mars und darüber hinaus-zu leben, dreht sich die Frage, wie das Leben aufrechterhalten werden kann, um die körperlichen Notwendigkeiten von Sauerstoff, Nahrung und Wasser. Wir wissen, dass es Wasser auf dem Mond gibt, aber wie finden wir es? Ist es in den Kratern? Die schattendierten Regionen? Die Stangen? Zu wissen, wo man aussehen soll, gibt Astronauten die beste Chance, erfolgreich auf dem Mond zu leben, was bisher bisher hat, blieb das Zeug der Science -Fiction.
Forscher der University of California San Diego können dazu beitragen, Science -Fiction in die Realität zu bringen, indem sie einen göttlichen Rod zur Verfügung stellen, um zukünftige Weltraummissionen zu leiten, darunter die Artemis -Kampagne der NASA, die versucht, den Mond zu erforschen und schließlich zu bewohnen. Ihre Arbeit erscheint in einer Sonderausgabe von Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAs) nannte „Water on the Moon and Mars“, das Artemis I auf seinem Cover zeigt.
Zu den Forschern gehörten das Vater-Sohn-Team von Mark Thiemens, UC San Diego angesehener Professor für Chemie und Biochemie, und Maxwell Thiemens, ein wissenschaftlicher Stipendiat an der Vrije Universitet Brüssel, der auch Alumnus der Scripps Institution of Oceanography ist.
1967 gehörten Nobelpreisträger Harold Urey und James Arnold – beide Fakultätsmitglieder in der Chemie der UC San Diego – zu den ersten, die Apollo 11 Mondproben erhielten. Urey war einer der ersten Wissenschaftler, die theoretten, dass sich auf dem Mond Wasser befand, insbesondere in den dauerhaft beschatteten Regionen der Mondstangen. Heute glauben Wissenschaftler, dass Wasser auf dem Mond aus einer von drei Quellen stammt:
- einheimisch zum Mond,
- Erzeugt durch Sonnenwinde (wo Wasserstoff aus der Sonne mit Sauerstoff bei hoher Energie auf dem Mond und wahrscheinlich den Mars reagiert, um Wasser zu erzeugen)
- Ablagerung (von eisigen Kometen, die auf die Mondoberfläche gestoßen sind).
Auf der Erde sprudeln menschliche Zivilisationen oft in der Nähe von Wasserkörpern und es wäre im Raum nicht anders. Auf dem Mond ist es wichtig, den Ursprung der Wasserquellen zu kennen, da es den Astronauten Anleitung gibt, wo es am ratsamsten wäre, Basen und Lebensräume einzurichten.
Um über den Ursprung des Wassers auf dem Mond zu erfahren, extrahierte Morgan Nunn Martinez (der damals ein Doktorand von UC San Diego war) sehr kleine Mengen aus Mondgesteinen, die von der Apollo 9 -Mission von 1969 gesammelt wurden. Es mag unplausibel klingen, Wasser aus einem Gestein zu holen, aber es ist durch „Wärmefreisetzung“ möglich, ein Prozess, bei dem Mondproben auf 50, 150 und 1.000 Grad Celsius erhitzt wurden (122, 302 bzw. 1.832 Grad Fahrenheit). Wie sich herausstellte, waren diese Felsen überraschend „nass“.
Die niedrigsten Temperaturen setzten leicht gebundene Wassermoleküle frei – die Moleküle, die an anderen Molekülen (in diesem Fall Lunar -Gestein) durch eine schwache Anziehung befestigt sind. Bei 1.000 Grad Celsius wurden dicht gebundene Wassermoleküle, die tiefer in den Stein eingebettet sind, freigesetzt.
Durch diesen Prozess werden Gaswassermoleküle gesammelt und dann gereinigt, so dass nur der Sauerstoff verbleibt. Das Team hat dann die Zusammensetzung von drei verschiedenen Sauerstoffisotopen gemessen.
Isotope sind Atome desselben Elements, die eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen haben, die ihre Masse verändern – je mehr Neutronen, desto schwerer das Atom. Diese Messungen sind besonders nützlich, um den Ursprung und das Alter einer Substanz zu bestimmen.
Stellen Sie sich das wie die Weltraum -Forensik vor. In der Art und Weise, wie Menschen einzigartige Fingerabdrücke haben, haben astronomische Objekte wie Kometen und Sonne einzigartige Unterschriften. Wissenschaftler können die Sauerstoffisotopenmessungen untersuchen und den Ursprung des Wassers bestimmen.
Ihre Daten zeigten, dass der größte Teil des Mondwassers wahrscheinlich aus dem Mond selbst oder aus Kometenauswirkungen stammte. Entgegen der landläufigen Meinung haben Solarwinde nicht wesentlich zum Mond den Wassergeschäften beigetragen.
„Was an dieser Untersuchung schön ist, ist, dass wir die fortschrittlichsten wissenschaftlichen Messungen verwenden und die Ideen für den gesunden Menschenverstand über Mondwasser unterstützt – ein Großteil davon ist seit Anfang Thiemens. „Die kompliziertere Methode des von Sonnenwinds abgeleiteten Wassers scheint nicht so produktiv gewesen zu sein.“
Obwohl die Forscher kein Hauptschub des Papiers, messen sie auch die Proben vom Mars. Wenn das Artemis -Programm der NASA in der Lage ist, Menschen auf dem Mond erfolgreich zu kolonisieren, wäre es gut für die ultimative Mission, den Mars zu bewohnen.
„Diese Art von Arbeit wurde noch nicht erledigt und wir glauben, dass sie die NASA mit einigen wertvollen Hinweisen darauf geben kann, wo sich Wasser auf dem Mond befindet“, erklärte Mark Thiemens. „Das wirkliche Ziel von Artemis ist es, zum Mars zu gelangen. Unsere Forschung zeigt, dass es wahrscheinlich mindestens so viel Wasser auf dem Mars auf dem Mond gibt, wenn nicht sogar mehr.“
Natürlich ist es nur der erste Schritt, das Wasser zu lokalisieren. Es erfordert weitere technologische Fortschritte und Entdeckungen aus Mondgesteinen und Boden in Mengen, die groß genug sind, um die Lebensdauer zu erhalten.
Vollständige Liste der Autoren: Maxwell Thiemens (Vrije Universiteit Brüssel), Morgan Nunn Martinez und Mark Thiemens (UC San Diego).
Diese Forschung wurde zum Teil durch ein NASA Earth and Space Science Fellowship, ein Zonta International Amelia Earhart Fellowship und die Achievement Rewards for College Scientists Fellowship unterstützt.
