ჟურნალ Nature Geosciences-ის აპრილის ნომერში გამოქვეყნდა სტატია, რომელშიც NASA-ს მკვლევარები ამტკიცებენ, რომ მცირე მეტეორიტები, რომლებიც გამუდმებით ბომბავენ მთვარის ზედაპირს, იწვევენ მთვარის ქანებიდან წელიწადში დაახლოებით 200 ტონა წყლის კოსმოსში გატანას.

1960-იან წლებში, როცა დაიწყეს მთვარის შეისწავლა, მეცნიერებს ეგონათ, რომ მთვარე აბსოლუტურად მშრალი ობიექტია და მთელი წყალი რომელიც იქ შეიძლება ყოფილიყო დიდი ხანია რაც აორთქლდა კოსმოსში. ამასვე ადასტურებდა ამერიკული Appolo-ს და საბჭოთა Луна-ს მისიების მონაცემები.

თუმცა 1990-იან წლებში ეს აზრი შეიცვალა. ზონდის Lunar Prospector (NASA) მონაცემების თანახმად მთვარის პლუსებთან აღმოჩნდა დიდი რაოდენობის წყალი. წყლის უმეტესობა აღმოჩენილი იქნა კრატერების ფსკერზე, დაჩრდილულ უბნებში, სადაც ტემპერატურა იმდენად დაბალია რომ წყლის ორთქლი მილიონობით წლები გაყინულ მგომარეობაში იმყოფება.

შემუშავებული იქნა მთვარის ატმოსფეროში წყლის ცირკულაციის მოდელები, რომლებიც განიხილავდნენ წყლის გაჩენას მზის ქარის პროტონების ‘იმპლანტაციით’ მთვარის ქანების ჰიდრატებში და წყლის გამოთავისუფლებას მეტეორიტებით დაბომბვისას, მისი შემდგომი გადანაწილებით სხვადასხვა არეებში მთვარის ატმოსფეროს გავლით. თუმცა რამდენიმე საკითხი მაინც გაურკვეველი რჩებოდა. კერძოდ, მეცნიერებმა არ იცოდნენ იყო თუ არა წყლის წყარო მეტეორიტები თუ თვით მთვარის ნივთიერება. გარდა ამისა გაურკვეველი იყო შეეძლოთ თუ არა მეტეორიტების დაცემას მუდმივად შეენარჩუნებინა წყლის აღმოჩენილი კონცენტრაცია ეგზოსფეროში და იყო თუ არა წყლის ძირითადი წყარო ჩრდილში მყოფი ღრმულები.

Lunar Prospector მონაცემების თანახმად მთვარის გრუნტის ზედა ფენა შეიცავდა 180 – 1,350 ppm (ნაწილი ერთ მილიონში) წყალს, თუმცა ინდურმა Chandrayaan-1-მა მთვარის გრუნტის ზედა ფენებში წყალი ვერ აღმოაჩინა. შემდგომი კვლევებით აღმოჩნდა, რომ მთვარეზე წყალი მისი ზედაპირიდან 8 სანტიმეტრზე ღრმადაა. მთვარის მშრალი ზედაპირს ქვეშ არის გარდამავალი შრე, ხოლო მის შემდეგ ჰიდრატული შრე, სადაც არსებობენ წყლის მოლეკულები. ეგზოსფეროში წყლის დონის გაზომვის შემდეგ დადგინდა, რომ ჰიდრატულ შრეში წყლის კონცენტრაცია დაახლოებით არის 200-500 ppm, რაც შეადგენს სიმკვრივის დაახლოებით 0.02 - 0.05 %-ს. თუმცა აღნიშნული კონცენტრაცია გაცილებით ნაკლებია დედამიწაზე არსებულ ყველაზე მშრალ ნიადაგთან შედარებითაც კი.

ამჟამად დადასტურებულია, რომ მთვარეზე არის წყალი (H2O) და ჰიდროქსილი (OH), თუმცა ჯერ კიდევ გასარკვევია თუ საიდან წარმოიქმნა ეს ნივთიერებები მთვარეზე, როგორაა განაწილებული ან რა რაოდენობით შეიძლება არსებობდეს ამჟამად.

გოდარდის კოსმოსური ცენტრის მეცნიერთა ჯგუფმა Mehdi Benna-ს ხელმძღვანელობით გადაწყვიტა ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა NASA-ს მთვარის ზონდის LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) მონაცემების გამოყენებით. LADEE მისია იყო შეეგროვებინა ინფორმაცია მთვარის ატმოსფეროს სტრუქტურასა და შემადგენლობაზე. ამ აპარატმა თავის რვათვიანი მისიისას შეისწავლა მთვარის ატმოსფერო სპექტრომეტრით NMS. შეგროვილი იქნა მონაცემები აქროლადი გაზების კონცენტრაციის შესახებ, მათ შორის მეთანი, ჰელიუმი, ნეონი, არგონი და სხვა. გარდა ამისა ზონდმა მოახდინა წყლის და ჰიდროქსილური ჯგუფის OH მოლეკულების 743 გაზომვა.

მთვარის ატმოსფეროს კუბურ სანტიმეტრში საშუალოდ აღმოჩნდა წყლის 22,8 მოლეკულა, თუმცა მეცნიერებმა 214 შემთხვევაში აღმოაჩინეს ფონთან შედარებით წყლის კონცენტრაციის მკვეთრი მატება - 10-ჯერ მეტად. თანაც ეს მატება ძირითადად მოდიოდა 2013 წლის ნოემბრის და 2014 წლის იანვარს შორის პერიოდში, რაც ემთხვევა ცნობილი მეტეორული ნაკადების (ლეონიდები, გემინიდები და კვადრანტიდები) მაქსიმალური აქტივობის პერიოდს. ამ დროს მთვარე და დედამიწა იბომბება მეტეორიტების ნაკადებით. კვლევებმა აჩვენა, რომ წყლის ძირითადი რაოდენობა მთვარის ატმოსფეროში ხვდებოდა გრამზე მცირედან ათობით კილოგრამამდე მასის მეტეორიტების დარტყმის შედეგად, რომლებსაც საკმაოდ ღრმად შეუძლიათ შეაღწიონ მთვარის გრუნტის სიღრმეში.

მრავალი მოდელი წინასწარმეტყველებდა რომ მეტეორიტების მთვარეზე დაცემას შეეძლო მთვარის გაუხშოებულ ატმოსფეროში წყლის გამოყოფა ორთქლის სახით, მაგრამ ამ დრომდე ეს არ იყო დაფიქსირებული. დღეისათვის კი მეცნიერებს აქვთ ამ მოვლენის დამადასტურებელი არაერთი მონაცემი LADEE-ის ბაზიდან.

"ჩვენ შევნიშნეთ რომ მსგავსი მოვლენები უმთავრესად განპირობებული იყო მეტეორიტების ზეგავლენით, თუმცა ნამდვილად აღსანიშნავი ფაქტია, რომ ჩვენ გამოვავლინეთ ისეთი ოთხი მეტეორიტების ნაკადის არსებობა, რომლის შესახებაც აქამდე არ ვიცოდით“- ამბობს Mehdi Benna, მკვლევართა ჯგუფის ხელმძღვანელი.

იმისათვის რომ წყალი გამოიყოს, მეტეორიტებმა მინიმუმ 8 სანტიმეტრის სიღრმეში უნდა ჩააღწიონ. იმის გამო რომ მთვარის ზედაპირი ძალიან ფხვიერია, 5 მილიმეტრი დიამეტრის მქონე მეტეორიტსაც კი შეუძლია ისეთ სიღრმეზე ჩაღწევა, რომ გამოიწვიოს წყლის ორთქლის გაჩენა. ამ წყლის ორი-მესამედი მთვარის ატმოსფეროში ვრცელდება, ხოლო ერთი-მესამედი კვლავ ზედაპირზე ეცემა.

როგორც Richard Elphic (LADEE-ს პროექტის მეცნიერი) ამბობს - „წყალი არ არის დიდი რაოდენობით მთვარის ატმოსფეროში, თუმცა როდესაც მთვარეს მეტეორიტების ნაკადი ეცემა იმ რაოდენობის წყალი გამოიყოფა, რომ შესაძლებელი ხდება მისი შემჩნევა.“

მეცნიერები გამორიცხავენ იმის შესაძლებლობას, რომ მთვარეზე აღმოჩენილი წყალი შესაძლოა წარმოიქმნებოდეს თვითონ მეტეორიტებისგან. „ჩვენ დანამდვილებით ვიცით, რომ წყალი უნდა გამოიყოფოდეს მთვარის ზედაპირიდან, რადგან ატმოსფეროში აღმოჩენილი წყლის რაოდენობა აღემატება წყლის მასას მეტეორიტებში“- ამბობს სტატიის თანაავტორი Dana Hurley ჯონ ჰოპკინსის უნივერსიტეტიდან.

კვლევებმა აჩვენა რომ მეტეორიტების გავლენით გაცილებით მეტი წყალი გამოიყოფა ვიდრე მზის ქარის შედეგად. ავტორების შეფასებით მეტეორიტები მთვარის ზედაპირის 1 კვადრატული სანტიმეტრიდან წამში 1,3×10-17 - 3,2×10-17 გრამ წყალს ამოტყორცნიან. ეს ნიშნავს, რომ წელიწადში მთვარის ზედაპირიდან კოსმოსში დაახლოებით 200 ტონა წყალი ორთქლდება.

წყარო:

https://www.scien...122315.htm