Da de først satte foten ned på Månen, malte Apollo 11-astronautene et bilde av landskapet som en bein-tørr ørken. Det har vært en viss debatt om hvor vannet kom fra, men nå har to forskere med National Museum of Natural History i Paris, Frankrike, bestemt at mesteparten av vannet i jorda på overflaten av Månen ble dannet på grunn av protoner i solvinden som kolliderer med oksygen i månestøv, snarere enn fra komet- eller meteorittpåvirkning.
De første antydningene om at det var vann på månen kom da Indias Chandrayaan-1 fant hint av vann over månens overflate da den målte en dukkert i reflektert sollys på en bølgelengde som bare ble absorbert av vann og hydroksyl, et molekyl som inneholder ett atomatom og ett atom oksygen.
For å hjelpe med å avklare dette bildet, vendte NASA-forskere til data samlet av to av romsonderne deres - Cassini-sonden, som surret månen i 1999 på vei til Saturn, og NASAs Deep Impact-romfartøy, som fløy forbi månen i juni 2009 no vei til et møte med kometen Hartley 2. Begge romfartøyene bekreftet beviset for vann og hydroksyl, molekyler som sannsynligvis begge er til stede på månen.
Det var tre sannsynlige forklaringer på hvordan det vannet kom dit. Kometer og meteoritter var to muligheter, mens andre mente det kan være forårsaket av solvind. I sistnevnte tilfelle ville vannet blitt dannet av strømmer av plasma som stammer fra solens øvre atmosfære og knuste høyeenergi-protoner ned i månens overflate. Kosmiske stråler utenfra solsystemet kan også injisere ioner i månebergene og forårsake kjemiske endringer som skaper vann.
For å finne ut den mest sannsynlige kilden til vannet, målte Alice Stephant og Francois Robert forholdet mellom hydrogen og deuterium i jordprøver fra oppdragene Apollo 16 og Apollo 17. De kjørte prøvene gjennom en type massespektrometer som ikke bare oppdager hvilke isotoper som er til stede, men hvor dypt nede de er i en overflateprøve.
Ved å studere bittesmå korn med måneprøver, fant de at reduksjonen av oksygen fra silikater i jorda med protoner fra solvinden nesten helt sikkert var middelet som vannet ble generert til. De kom til den konklusjonen ved å bestemme litiumisotopforholdet i prøvene som ga isotopforholdet for hydrogenet. Fra dette klarte de å beregne deuterium-hydrogenforholdet som de sammenlignet med mengden vann faktisk i granulatprøven.
Fordi det har en tendens til å være mer deuterium lenger fra solen, bør hver mulig kilde til månevann gi et annet forhold. Kometer og meteoritter har særegen proporsjoner, mens protoner fra solvind eller kosmiske stråler vil ha forskjellige forhold.
Det de fant var at granulatene i gjennomsnitt inneholdt bare 15 prosent vann fra et annet sted (antagelig kometer eller meteoritter), noe som etterlot resten til å være dannet på grunn av solvindinteraksjonen. De bemerker også at for noen prøver skyldtes alt vannet solenergiinteraksjon.
"Vi bekrefter det resultatet," sa Stephant. "Vannrik meteoritt- og kometpåvirkning bringer ikke viktige mengder vann til månens overflate."
Alberto Saal ved Brown University i Providence, Rhode Island, er fornøyd med resultatet. "Jeg tror ideen om at mesteparten av vannet i overflaten av månen kommer fra implantasjoner av solvind er mest sannsynlig riktig," sier han.
I papiret deres publisert i Fortsettelser av National Academy of Sciences, Alice Stephant og François Robert beskriver studien sin og resultatene de fant. De var imidlertid også raske med å påpeke at konklusjonene deres bare gjelder vann som ble funnet på overflaten av månen - mens opprinnelsen til vannet under overflaten fremdeles er åpen for tolkning.
Videre lesing: PNAS
