For et år siden smed NASA med succes en brugt Centaur-raket ind i Cabeus-krateret, et permanent skyggeområde ved den måneflade sydpol. Det "hyrde" LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) rumfartøj fulgte tæt på impactorens hæle og overvågede den resulterende ejecta sky for at se, hvilke materialer der kunne findes inde i dette mørke, ustudierede område af Månen. I dag frigav LCROSS-holdet de seneste fund fra deres årlange analyse, og hovedundersøgelsesminister Tony Colaprete fortalte Space Magazine, at LCROSS fandt vand og meget, meget mere. "Det" meget mere "er faktisk lige så interessant som vandet," sagde han, "men kombinationen af vand og de forskellige flygtige stoffer, vi så, er endnu mere interessant - og forundrende."
Den 2400 kg (5200 pund) Centaur raket skabte et krater, der var ca. 25 til 30 meter bredt, og LCROSS-teamet anslår, at et sted mellem 4.000 kilogram (8.818 pund) og 6.000 kilogram (13.228 pund) affald blev sprængt ud af det mørke krater og ind i det sollys LCROSS synsfelt. Virkningen skabte både en lav vinkel og en høj vinkel ejecta sky. (Læs mere om den usædvanlige plud i vores interview med LCROSSs Pete Schultz).
LCROSS-teamet var i stand til at måle en betydelig mængde vand og fandt det i flere former. ”Vi målte det i vanddamp,” sagde Colaprete, ”og meget vigtigere i mine sind målte vi det i vandis. Is er virkelig vigtigt, fordi det taler om visse koncentrationsniveauer. ”
Med en kombination af næsten infrarød, ultraviolet og synlig spektrometre ombord på den hyrde rumfartøj, fandt LCROSS omkring 155 kilogram vanddamp og vandis blæst ud af krateret og detekteret af LCROSS. Ud fra det estimerer Colaprete og hans team, at cirka 5,6 procent af den samlede masse inde i Cabeus-krateret (plus eller minus 2,9 procent) kunne tilskrives vandis alene.
Colaprete sagde at finde is i koncentrationer - "blokke" af is - er ekstremt vigtigt. ”Det betyder, at der skal være en slags proces, ved hvilken den forbedres, beriges og koncentreres, så man har det, der kaldes en kritisk klynge, der tillader kimdannelse og krystallinsk vækst og kondensation af is. Så det datapunkt er vigtigt, for nu skal vi stille det spørgsmål, hvordan blev det til is? ” han sagde.
I med vanddampen så LCROSS-teamet også to 'smagsstoffer' hydroxyl. ”Vi så en, der udsendte, som om den bare blev begejstret,” sagde Colaprete, ”hvilket betyder, at dette OH kunne være kommet fra korn - det kunne være det adsorberede OH, vi så i M Cubed-dataene, da det blev frigivet eller befriet fra en varm påvirkning og kommer op i syne. Vi ser også en emission fra OH, der kaldes hurtig emission, som er unik for den emission, du får, når OH dannes gennem fotolyse. ”
Så kom ”meget mere.” Mellem LCROSS-instrumenterne, Lunar Reconnaissance Orbiters observationer - og især LAMP-instrumentet (Lyman Alpha Mapping Project) - det mest rigelige flygtige med hensyn til totalmasse var kulilte, derefter var vand, svovlbrinte. Derefter var kuldioxid, svovldioxid, methan, formaldehyd, måske ethylen, ammoniak og endda kviksølv og sølv.
”Så der er en række forskellige arter, og det, der er interessant, er, at en række af disse arter er fælles for vand,” sagde Colaprete. "Så for eksempel er ammoniak og metan i koncentrationer i forhold til den samlede vandmasse, vi så, svarende til hvad du ville se i en komet."
Colaprete sagde, at det faktum, at de ser kulilte som mere rigeligt end vand, og at hydrogensulfid eksisterer som en betydelig del af det samlede vand, antyder en betydelig mængde forarbejdning i selve krateret.
”Der forekommer sandsynligvis kemi på kornene i det mørke krater,” forklarede han. ”Det er interessant, fordi hvordan får man kemi til ved 40 til 50 grader Kelvin uden sollys? Hvad er energien - er det kosmiske stråler, solvindprotoner, der arbejder sig ind, er det andre elektriske potentialer forbundet med de mørke og lyse regioner? Vi ved det ikke. Så dette er, igen, en omstændighed, hvor vi har nogle data, der ikke giver meget mening, men de stemmer overens med visse fund andre steder, hvilket betyder, at de ser tilsyneladende ud i noget omfang og ligner det, vi ser i kulden kornprocesser i interstellar rum. ”
Colaprete sagde, at det at finde mange af disse forbindelser kom som en overraskelse, såsom kulilte, kviksølv og især methan og molekylært brint. ”Vi har mange spørgsmål på grund af disse arters udseende,” sagde han.
Der var også forskelle i forekomsten af alle arter i løbet af tiden - de korte 4 minutter, da de var i stand til at overvåge ejecta-skyen, før det hyrde rumfartøj i sig selv påvirkede Månen. ”Vi kan faktisk dekonvolvere, hvis du vil, frigivelsen af de flygtige som en funktion af tiden, når vi ser mere og nærmere på dataene,” sagde han. ”Og dette er vigtigt, fordi vi kan fortælle, hvad der blev frigivet ved den indledende påvirkning, hvad der blev frigivet som kerner sublimeret i sollys, og hvad der blev” svedt ud ”af det varme krater. Så det er her, vi er lige nu, det er ikke bare, 'hej, vi så vand, og vi så en betydelig mængde.' Men som en funktion af tiden er der forskellige dele der kommer ud, og forskellige 'smag' vand, så vi afslører det til en finere og finere detalje. Det er vigtigt, da vi er nødt til at forstå mere nøjagtigt, hvad vi faktisk har påvirket. Det er virkelig det, vi er interesseret i, hvad er de forhold, vi har påvirket, og hvordan fordeles vandet i jorden i det mørke krater. ”
Så det store spørgsmål er, hvordan kom alle disse forskellige forbindelser der? De økonomiske konsekvenser synes at give det bedste svar, men det kan også være afgasning fra den tidlige måne, levering af solvind, en anden ukendt proces eller en kombination.
”Vi forstår det overhovedet ikke,” sagde Colaprete. ”Analysen og modelleringen er virkelig i sin spædbarn. Det er lige begyndt, og nu har vi endelig nogle data fra alle disse forskellige missioner for at begrænse modellerne og virkelig give os mulighed for at bevæge os ud over spekulation. ”
LCROSS var en ”tilføjelse” -mission til LRO-lanceringen, og missionen havde flere ukendte. Colaprete sagde, at hans største frygt for at gå ind i effekten og gå ind i resultaterne var, at de ikke ville få nogen data. ”Jeg var bange for, at der ville ske noget, der ville ikke være nogen ejecta, ingen damp, og vi ville bare forsvinde ind i dette sorte hul,” tilståede han. ”Og det ville have været uheldigt, selvom det ville have været et datapunkt, og vi ville have været nødt til at finde ud af, hvordan det pokker, der ville ske.”
Men de fik data, og i en overflod, der - ligesom enhver vellykket mission - byder på flere spørgsmål end svar. ”Det var virkelig efterforskning,” sagde Colaprete. ”Vi skulle et sted, hvor vi aldrig var gået før, et permanent skyggefuldt krater i Månens poler, så vi vidste at gå ind i dette, at uanset hvad vi kom tilbage med data-vis sandsynligvis ville efterlade os med at skrabe vores hoveder.”
Yderligere kilde: Videnskab
