For et år siden smalt NASA vellykket en brukt Centaur-rakett i Cabeus-krateret, en permanent skyggefull region ved månens sydpol. "Shepherding" LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) romfartøyet fulgte tett på impaktorens hæler og overvåket den resulterende ejecta-skyen for å se hvilke materialer som kan bli funnet i denne mørke, ustudierte månen. I dag slapp LCROSS-teamet de siste funnene fra sin årelange analyse, og hovedetterforsker Tony Colaprete fortalte Space Magazine at LCROSS fant vann og mye, mye mer. "Det mye mer" er faktisk like interessant som vannet, "sa han," men kombinasjonen av vann og de forskjellige flyktige stoffene vi så er enda mer interessant - og rart. "
Centaur-raketten på 2400 kg (5200 pund) skapte et krater som var rundt 25 til 30 meter bredt, og LCROSS-teamet anslår at et sted mellom 4000 kilogram (8 818 pund) til 6 000 kilo søppel ble blåst ut av det mørke krateret og inn i det solfylte LCROSS synsfeltet. Virkningen skapte både en lav vinkel og en høy vinkel ejecta sky. (Les mer om den uvanlige plommen i intervjuet vårt med LCETSS Pete Schultz).
LCROSS-teamet kunne måle en betydelig mengde vann og fant det i flere former. "Vi målte den i vanndamp," sa Colaprete, "og mye viktigere i mitt sinn, målte vi det i vannis. Is er veldig viktig fordi den snakker om visse nivåer av konsentrasjon. ”
Med en kombinasjon av nærinfrarøde, ultrafiolette og synlige spektrometre ombord på hyrdende romfartøy, fant LCROSS rundt 155 kilo vanndamp og vannis ble blåst ut av krateret og oppdaget av LCROSS. Ut fra det anslår Colaprete og teamet at omtrent 5,6 prosent av den totale massen inne i Cabeus-krateret (pluss eller minus 2,9 prosent) kan tilskrives vannis alene.
Colaprete sa å finne is i konsentrasjoner - “blokker” av is - er ekstremt viktig. “Det betyr at det må være en slags prosess der den forbedres, anrikes og konsentreres, slik at du har det som kalles en kritisk klynge som tillater bakteriedannelse og krystallinsk vekst og kondensasjon av is. Så det datapunktet er viktig fordi vi nå må stille det spørsmålet, hvordan ble det til is? ” han sa.
I med vanndampen så LCROSS-teamet også to ‘smaker’ hydroksyl. "Vi så en som sendte ut som om den bare ble begeistret," sa Colaprete, "noe som betyr at dette OH kunne ha kommet fra korn - det kan være det adsorberte OH vi så i M Cubed-dataene, da det ble utgitt eller frigjort fra en varm påvirkning og kommer opp i sikte. Vi ser også et utslipp fra OH som kalles hurtigutslipp, som er unikt for utslippet du får når OH dannes gjennom fotolyse. "
Så kom "mye mer." Mellom LCROSS-instrumentene, Lunar Reconnaissance Orbiters observasjoner - og spesielt LAMP-instrumentet (Lyman Alpha Mapping Project) - det mest volatile flyktige med tanke på totalmasse var karbonmonoksid, da var vann, hydrogensulfid. Da var karbondioksid, svoveldioksid, metan, formaldehyd, kanskje etylen, ammoniakk, og til og med kvikksølv og sølv.
"Så det er en rekke forskjellige arter, og det som er interessant er at en rekke av disse artene er vanlige for vann," sa Colaprete. "Så for eksempel er ammoniakk og metan i konsentrasjoner i forhold til den totale vannmassen vi så, ligner det du vil se i en komet."
Colaprete sa at det faktum at de ser karbonmonoksid som mer rikholdig enn vann og at hydrogensulfid eksisterer som en betydelig brøkdel av det totale vannet, antyder en betydelig mengde prosessering i selve krateret.
"Det er sannsynligvis kjemi på kornene i det mørke krateret," forklarte han. “Det er interessant, fordi hvordan får du kjemi til å gå på 40 til 50 grader Kelvin uten sollys? Hva er energien - er det kosmiske stråler, solvindprotoner som jobber seg inn, er det andre elektriske potensialer knyttet til de mørke og lyse regionene? Vi vet ikke. Så dette er, igjen, en omstendighet der vi har noen data som ikke gir veldig mye mening, men de stemmer overens med visse funn andre steder, noe som betyr at det i noen grad ser ut til å være økonomisk, og ser ut som det vi ser i kulda kornprosesser i det interstellare rom. ”
Colaprete sa at det å finne mange av disse forbindelsene kom som en overraskelse, for eksempel karbonmonoksid, kvikksølv, og spesielt metan og molekylært hydrogen. "Vi har mange spørsmål på grunn av utseendet til disse artene," sa han.
Det var også forskjeller i overflod av alle artene over tid - de korte 4 minuttene av tiden da de klarte å overvåke ejecta-skyen før det gjetende romfartøyet selv påvirket månen. "Vi kan faktisk avvikle, hvis du vil, frigjøringen av de flyktige stoffene som en funksjon av tiden når vi ser mer og nærmere på dataene," sa han. "Og dette er viktig fordi vi kan fortelle hva som ble sluppet ut ved den første påvirkningen, hva som ble sluppet som korn sublimert i sollys, og hva som ble" svettet ut "fra det varme krateret. Så det er der vi er akkurat nå, det er ikke bare 'hei vi så vann, og vi så en betydelig mengde.' Men som en funksjon av tiden er det forskjellige deler som kommer ut, og forskjellige 'smaker' av vann, så vi løsner det til en finere og finere detalj. Det er viktig, siden vi trenger å forstå mer nøyaktig hva vi faktisk påvirket. Det er virkelig det vi er interessert i, hva er forholdene vi påvirket, og hvordan blir vannet fordelt i jorda i det mørke krateret. ”
Så det store spørsmålet er, hvordan kom alle disse forskjellige forbindelsene dit? Pengeeffekter ser ut til å gi det beste svaret, men det kan også være avgasning fra den tidlige månen, levering av solvind, en annen ukjent prosess eller en kombinasjon.
"Vi forstår ikke det i det hele tatt," sa Colaprete. “Analysen og modelleringen er virkelig i sin spede begynnelse. Det er bare begynnelsen, og nå har vi endelig noen data fra alle disse forskjellige oppdragene for å begrense modellene og virkelig tillate oss å gå utover spekulasjoner. ”
LCROSS var et "add-on" oppdrag til LRO-lanseringen, og oppdraget hadde flere ukjente. Colaprete sa at hans største frykt for å gå inn og ut i resultatene var at de ikke ville få noen data. "Jeg hadde frykt for at noe skulle skje, det ville ikke være noen ejecta, ingen damp, og vi ville bare forsvinne inn i dette sorte hullet," tilsto han. "Og det hadde vært uheldig, selv om det hadde vært et datapunkt, og vi ville ha måttet finne ut hvordan pokker det ville skje."
Men de fikk data, og i en overflod som - som ethvert vellykket oppdrag - tilbyr flere spørsmål enn svar. "Det var virkelig leting," sa Colaprete. "Vi skulle et sted vi absolutt aldri hadde gått før, et permanent skyggelagt krater i månens poler, så vi visste å gå inn på dette at uansett hva vi kom tilbake med data-vis, sannsynligvis vil la oss klø i hodet."
Ytterligere kilde: Vitenskap
