चंद्रमा का गड्ढा: पानी की बर्फ अपेक्षा से कम है?

माइक्रोमाईटोराइट क्षरण फैल सकता है और चंद्र बर्फ का नवीनीकरण कर सकता है

छाया में स्थायी: चंद्रमा के ध्रुवीय क्रेटर में पानी की बर्फ होती है - लेकिन यह पहले की तुलना में छोटी और अधिक अस्थिर हो सकती है। © नासा / जीएसएफसी
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प्राचीन से: ध्रुवीय चंद्र क्रेटर में पानी की बर्फ शायद अपेक्षा से बहुत कम है। लाखों या अरबों वर्षों के बजाय, बर्फ जमा शायद केवल कुछ हजार साल पुराना है, जैसा कि शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया है। क्योंकि माइक्रोमीटरोराइट्स के प्रभाव से पानी के अणुओं को क्रेटर फ्लोर से लगातार बाहर निकाला जाता है, उसी समय ताजा पानी डाला जाता है। यह भविष्य के चंद्र मिशनों के लिए एक फायदा हो सकता है।

पृथ्वी का चंद्रमा लंबे समय तक बेहद शुष्क माना जाता था। लेकिन इस बीच, चंद्रमा की जांच की माप और अपोलो मिशन से रॉक के नमूनों के विश्लेषण से साबित होता है कि चंद्रमा पर पानी है। इसका एक हिस्सा चंद्रमा की चट्टान में बंधा है, लेकिन चंद्र ध्रुवीय क्षेत्रों के क्रेटरों में पानी की बर्फ भी है। इसका कारण पूरे वर्ष गहरी छाया में रहता है और इसलिए पानी के अणुओं के लिए एक प्रकार के ठंडे जाल के रूप में कार्य करता है। यह बर्फ के कुछ क्रेटर मीटर-मोटी परतों में जमा हो सकता था।

चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव क्षेत्र की झूठी रंग की छवि - यहाँ क्रेटर में पानी की बर्फ हो सकती है। © नासा / वैज्ञानिक विज़ुअलाइज़ेशन स्टूडियो

प्राचीन स्टॉक?

लेकिन ये पानी की बर्फ की आपूर्ति कितनी लगातार है? लोकप्रिय सिद्धांत के अनुसार, चंद्र गड्ढे के तल में इतना ठंडा होता है कि वहां जमा पानी की बूंदें लगभग अनिश्चित काल तक बनी रहती हैं। माइनस 200 डिग्री से कम की चरम ठंढ यह सुनिश्चित करती है कि पानी के अणु न तो पिघल सकते हैं और न ही वाष्पित हो सकते हैं। इसलिए इन पोल्का-क्रेटरों की बर्फ लाखों-अरबों साल पुरानी हो सकती है, जो कम से कम अब तक यही सोचते थे।

हालांकि, एक नया अध्ययन इस प्राचीन बर्फ के बारे में संदेह पैदा करता है। क्योंकि ध्रुवीय चंद्र क्रेटर ठंडे होते हैं, लेकिन पूरी तरह से पृथक नहीं होते हैं। "उनकी सतह सौर हवा और उल्कापिंडों के कणों से टकराई है" और यह उन प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा दे सकता है जो आमतौर पर केवल उच्च सतह के तापमान पर होती हैं, "गोडार्ड के विलियम फैरेल बताते हैं ग्रीनबेल्ट में नासा का अंतरिक्ष उड़ान केंद्र।

सौर हवा और उल्कापिंडों द्वारा बमबारी

चंद्र गड्ढा बर्फ के लिए इस बमबारी के परिणामों का विस्तार से अध्ययन अब फैरेल और उनके सहयोगियों ने एक मॉडल सिमुलेशन में किया है। यह पता चला है कि अकेले सौर हवा सुनिश्चित करती है कि पानी के अणुओं को बार-बार चन्द्रमा से बाहर निकाला जाता है। छोटे उल्कापिंडों के प्रभाव से चंद्रमा की धूल में मिलाया गया अधिक पानी उतारा जा सकता है। प्रदर्शन

एक बार बर्फ से छोड़े जाने के बाद, ये छोटे बर्फ के ढेर 30 किलोमीटर तक उड़ सकते हैं, शोधकर्ताओं की रिपोर्ट है। नतीजतन, पानी को गड्ढा तल पर वितरित किया जाता है, लेकिन इसे गड्ढा रिम और अन्य, गर्म पानी के क्षेत्रों में भी ले जाया जाता है। सह-लेखक डाना हर्ले ने कहा, "इन प्रभावों में से प्रत्येक बर्फ की सतह पर बर्फ की किरणों की सतह पर फैलता है, जो उन्हें सौर गर्मी और अंतरिक्ष के वातावरण में उजागर करता है।" जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय।

क्रेटर्स के ऊपर हेज़ननर पानी का पर्दा

बेदखल पानी बर्फ का हिस्सा वाष्पित हो जाता है और इस प्रकार गड्ढा से पूरी तरह बच सकता है। शोधकर्ताओं के अनुसार, 40 किलोमीटर लंबा चंद्र गड्ढा प्रति सेकंड लगभग दस ट्रिलियन पानी के अणु छोड़ता है। फैरेल और उनकी टीम की रिपोर्ट में कहा गया है, "हमने निर्धारित किया है कि ध्रुवीय क्रेटरों के ऊपर पानी का निकास होना चाहिए।" चंद्र पोलीप्स पर यह गॉसमर वाष्प धुंध भविष्य के अंतरिक्ष जांच में पता लगाने योग्य हो सकता है। क्योंकि प्रति घन सेंटीमीटर में एक से दस पानी के अणु होने चाहिए।

इससे भी महत्वपूर्ण बात, इस निरंतर क्षरण के कारण इन बर्फ जमाओं की सतह लगातार बदलती रहती है। शोधकर्ताओं ने कहा, "बर्फ की सतह के आधे माइक्रॉन को नष्ट होने में 2, 000 साल से भी कम समय लगता है।" जबकि इनलाइन और सौर हवा बर्फ के हिस्से को लगातार हटा रहे हैं, पानी वाले उल्कापिंडों में नई पानी की बर्फ भी होती है। फैरेल कहते हैं, "हम इन क्रेटरों को अब मृत जलाशयों के रूप में नहीं देख सकते हैं।"

लाखों साल के बजाय कुछ हजार साल

लेकिन इसका मतलब है: चंद्र craters में बर्फ लाखों या अरबों साल पुराना नहीं है, लेकिन बहुत छोटा है। फैरेल और उनकी टीम की रिपोर्ट में कहा गया है, "इस ठंढी रेगोलिथ का सबसे बड़ा हिस्सा 2, 000 साल से कम पुराना होना चाहिए।" चंद्र तारे में सौर प्रणाली के शुरुआती दिनों से बर्फ जमा करने की उम्मीद इसलिए व्यर्थ है।

हालांकि, नए निष्कर्षों में भी कुछ सकारात्मक है: भविष्य के चंद्रमा मिशनों में, अंतरिक्ष यात्रियों को पानी की तलाश में चंद्र craters के बेहद ठंडे तल तक नीचे नहीं जाना पड़ सकता है। हर्ले कहते हैं, "हमारे परिणाम हमें बताते हैं कि उल्कापिंड हमें कुछ काम कर रहे हैं और सबसे ठंडे गड्ढे वाले इलाकों से इसके बाहरी इलाकों में सामग्री पहुंचा रहे हैं।" "वहां, अंतरिक्ष यात्री सौर ऊर्जा से चलने वाले रोवर्स के साथ पानी-बर्फ तक पहुंच सकते हैं।"

"हमें प्रथम-हाथ डेटा की आवश्यकता है"

क्रेटर किनारों पर वास्तव में पानी की बर्फ पाई जानी है या नहीं, शायद केवल ध्रुवीय क्रेटरों को आगामी मिशन दिखाएंगे। रोवर्स या अंतरिक्ष यात्री तब पता लगा सकते हैं कि चंद्र बर्फ वास्तव में कितनी पुरानी है और क्या पृथ्वी उपग्रह पर एक प्रकार का जल वाष्प बर्फ चक्र है। हर्ले कहते हैं, "हमें यह समझने के लिए पहले हाथ के डेटा की आवश्यकता है कि वहां क्या हो रहा है।" (जियोफिजिकल रिसर्च लेटर्स, 2019; doi: 10.1029 / 2019GL083158)

स्रोत: नासा / गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर

- नादजा पोडब्रगर