Güneş yüzeyinden Ay yüzeyine enjekte edilen ve Ay toprağı parçacıklarının yüzeyinde zenginleştirilmiş yüksek hızlı hidrojen iyonlarının şematik bir tasviri Kaynak: Prof. Lin Yangting’in grubu
{ 6}Son zamanlarda, gelecekteki uzay araştırmalarındaki hayati rolü nedeniyle, Ay yüzeyi suyunun bolluğu, dağılımı ve kaynağına çokça odaklanılıyor.
Ulusal Uzay Bilimi üyelerinden oluşan bir araştırma ekibi Merkez ve Jeoloji ve Jeofizik Enstitüsü, her ikisi de Çin Bilimler Akademisi’nin bir parçası, Chang’e-5 misyonu tarafından toplanan toprak örneklerinin tane kenarlarında yüksek düzeyde hidrojen ve düşük döteryum/hidrojen oranı olduğunu keşfetti. Ay suyunun güneş rüzgarından kaynaklandığı teorisiyle tutarlıdır.
Bulgular Proceedings of the National Academy of Sciences’ta yayınlandı.
Araştırmacılar, farklı sıcaklıklarda ay topraklarındaki hidrojenin korunmasına ilişkin simülasyonlar gerçekleştirdiler. Ay yüzeyinin orta ve yüksek enlem bölgelerinde GB kaynaklı suyun iyi korunabileceğini bulmuşlardır. Çalışmanın ilgili yazarı olan IGG’den Profesör Lin Yangting, “Kutup Ay toprakları, Chang’e-5 örneklerinden daha fazla su içerebilir,” dedi.
Önceki araştırmalar, suyun (OH/H2O) yüzeyde olduğunu kanıtladı. ay yüzeyi enlem ve günün saatine göre değişir (200 ppm’ye kadar). Böyle bariz bir değişiklik, ay yüzeyinden hızlı bir desorpsiyon oranına işaret eder.
Tamamı alçak enlemlere (8,97°G—26,13°K) inen altı Apollo ve üç Luna görevinin aksine, Chang’ e-5 görevi, orta enlem konumundan (43.06°K) toprak örnekleri getirdi. Ek olarak, Chang’e-5 örnekleri bilinen en genç ay bazaltlarından (2.0 Ga) ve en kuru bazalt tabanından toplandı. Bu nedenle, Chang’e-5 örnekleri, ay regolitinde GB’den türetilen suyun uzamsal-zamansal dağılımını ve tutulmasını ele almanın anahtarıdır.
Chang’e-5 görevi tarafından döndürülen 17 ay toprağı tanesinde, araştırmacılar, hidrojen bolluğunun NanoSIMS derinlik profili ölçümlerini aldılar ve döteryum/hidrojen oranlarını hesapladılar.
Sonuçlar, tane halkalarının çoğunluğunun (en üstteki ~100 nm) yüksek hidrojen konsantrasyonları (1.116-2.516 ppm) sergilediğini gösterdi. son derece düşük δD değerleri (-908‰ ila -992‰) ile, SW orijinini ima eder. Ay topraklarının tane boyutu dağılımına ve bunların hidrojen içeriğine bağlı olarak, uzaktan algılama sonucuyla tutarlı olarak, toplu GB’den türetilen su içeriğinin Chang’e-5 ay toprakları için 46 ppm olduğu tahmin edilmiştir.
{6 }Tahılların bir alt kümesi üzerinde yapılan ısıtma deneyleri, SW-implante edilmiş hidrojenin gömüldükten sonra korunabileceğini gösterdi. Bu bilgiyi önceki verilerle birlikte kullanan araştırmacılar, Ay’daki toprak tanelerinde SW-hidrojeninin implantasyonu ve gaz çıkışı arasındaki dinamik dengenin bir modelini oluşturdular ve sıcaklığın (enlem) hidrojenin implantasyonu ve göçünde önemli bir rol oynadığını ortaya çıkardılar. Ay topraklarında.
Bu modeli kullanarak, Ay’ın kutup bölgelerindeki tane halkalarında daha da fazla miktarda hidrojen olduğunu tahmin ettiler. Profesör Lin, “Bu keşif, Ay’daki su kaynaklarının gelecekteki kullanımı için büyük önem taşıyor” dedi. “Ayrıca, parçacık ayırma ve ısıtma yoluyla, Ay toprağında bulunan sudan yararlanmak ve kullanmak nispeten kolaydır.”
Referans: “Orta enlemden Ay topraklarında yüksek miktarda güneş rüzgarından elde edilen su Yuchen Xu, Heng-Ci Tian, Chi Zhang, Marc Chaussidon, Yangting Lin, Jialong Hao, Ruiying Li, Lixin Gu, Wei Yang, Liying Huang, Jun Du, Yazhou Yang, Yang Liu, Huaiyu He, Yongliao Zou, Xianhua Li ve Fuyuan Wu, 12 Aralık 2022, Proceedings of the National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.2214395119