달 분화구 : 물 얼음이 예상보다 젊습니까?

미세한 운석 침식이 달의 얼음을 퍼 뜨리고 갱신 할 수 있음

그늘에 영구적 : 달의 극 분화구에는 물 얼음이 있지만 이것은 이전에 생각했던 것보다 젊고 휘발성이 있습니다. © NASA / GSFC
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고대에서 : 극 달의 분화구에있는 물의 얼음은 아마도 예상보다 훨씬 젊습니다. 연구자들이 결정한 것처럼 수백만 년 또는 수십억 년이 아닌 얼음 퇴적물은 아마도 수천 년 전일 것입니다. 미세한 운석의 영향으로 물 분자가 분화구 바닥에서 지속적으로 배출되므로 동시에 담수가 추가됩니다. 이것은 미래의 음력 임무에 이점이 될 수 있습니다.

지구의 달은 오랫동안 매우 건조한 것으로 간주되었습니다. 그러나 달 탐사선 측정과 아폴로 임무의 암석 샘플 분석은 달에 물이 있음을 증명합니다. 그것의 일부는 달 바위에 묶여 있지만 달 극지방의 분화구에는 물 얼음도 있습니다. 그 이유는 일년 내내 짙은 ​​그늘에 있기 때문에 물 분자에 대한 일종의 차가운 함정으로 작용합니다. 이것은 일부 크레이터에서 두께가 두꺼운 얼음 층에 축적되었을 수 있습니다.

달의 남극 지역의 허위 색 이미지-여기에는 분화구에 물 얼음이있을 수 있습니다. © NASA / 과학 시각화 스튜디오

고대 주식?

그러나이 물 얼음 공급원은 얼마나 지속됩니까? 인기있는 이론에 따르면, 달 분화구의 바닥에서 너무 추워서 일단 물방울이 퇴적되면 거의 무한정 남아 있습니다. 마이너스 200도 이하의 극한의 서리로 인해 물 분자가 녹거나 증발 할 수 없습니다. 따라서이 폴카 크 래터의 얼음은 수백만에서 수십억 년 전이 될 수 있습니다.

그러나이 새로운 얼음에 대한 새로운 연구가 제기되고있다. 극 달의 분화구는 차갑지 만 완전히 격리되어 있지 않기 때문입니다. Goddard의 윌리엄 파렐 (William Farrell)은“그들의 표면은 태양풍과 유성 입자의 입자에 부딪히며 이는 더 높은 표면 온도에서만 발생하는 반응을 촉진 할 수있다. Greenbelt에있는 NASA의 우주 비행 센터.

태양풍과 운석으로 폭격

달 분화구 얼음에 대한이 충격의 결과는 이제 모델 시뮬레이션에서 Farrell과 그의 동료들에 의해 자세히 연구되었습니다. 태양풍만으로도 물 분자가 달빛에서 반복적으로 폭발하는 것으로 나타났습니다. 작은 운석의 영향으로 달 먼지와 혼합 된 물이 더 많이 교반 될 수 있습니다. 디스플레이

얼음에서 방출 된이 작은 얼음 덩어리는 30km까지 날 수 있다고 연구원들은보고했다. 결과적으로 물은 분화구 바닥에 분배되지만 분화구 림과 다른 따뜻한 분화구로 운반됩니다. 공동 저자 인 다나 헐리 (Dana Hurley)는“이러한 영향은 모두 표면에 거칠게 생긴 아이스크림을 뿌려 태양열과 우주 환경에 노출시킨다. 존스 홉킨스 대학교.

분화구 위의 희소 한 물 베일

분출 된 수빙의 일부가 증발하여 분화구에서 완전히 빠져 나올 수 있습니다. 연구원들에 따르면 40 킬로미터 달의 분화구는 초당 약 10 조개의 물 분자를 방출합니다. Farrell과 그의 팀은“우리는 극지 분화구 위에 물 외기가 있어야한다고 결정했다. 차후의 우주 탐사선에서 음력 폴립 위의이 비단 증기 안개가 감지 될 수 있습니다. 입방 센티미터 당 1-10 개의 물 분자가 있어야하기 때문입니다.

더 중요한 것은, 이러한 얼음 퇴적물의 표면은 이러한 지속적인 침식으로 인해 끊임없이 변한다는 것입니다. 연구원들은“얼음 표면의 반 미크론이 침식되는 데 2, 000 년이 걸리지 않았다”고 말했다. 경사와 태양풍이 얼음의 일부를 지속적으로 제거하는 동안, 수분 함유 운석은 새로운 물 얼음을 추가합니다. 파렐은“우리는 더 이상이 분화구를 죽은 물 저수지로 볼 수 없다”고 말했다.

수백만 년이 아닌 수천 년

그러나 그것은 의미합니다 : 달 분화구의 얼음은 아마도 수백만 또는 수십억 년이 아니라 훨씬 더 젊습니다. Farrell과 그의 팀은“이 서리가 내린 regolith의 가장 큰 부분은 2, 000 세 미만이어야한다. 따라서 달 분화구에서 태양계 초기부터 얼음 퇴적물을 찾는 희망은 헛된 것입니다.

그러나 새로운 발견은 또한 긍정적 인 점이 있습니다. 미래의 달 임무에서 우주 비행사는 물을 찾아 달의 분화구의 매우 추운 바닥까지 운전할 필요가 없습니다. Hurley는“우리의 결과는 운석이 우리에게 가장 추운 분화구 지역에서 교외로 물질을 운송하고있다”고 말한다. "우주 비행사는 태양열 로버로 물 얼음에 도달 할 수 있습니다."

"우리는 직접 데이터가 필요합니다"

수빙이 실제로 분화구 가장자리에서 발견되는지 여부에 관계없이, 아마도 북극 분화구에게 다가오는 임무를 보여줄 것입니다. 로버 또는 우주 비행사는 달의 얼음이 실제로 얼마나 오래된 지 그리고 지구 위성에 어떤 종류의 수증기 얼음주기가 있는지 탐색 할 수 있습니다. "우리는 그곳에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하기 위해 직접적인 데이터가 필요합니다."라고 Hurley는 말합니다. (Geophysical Research Letters, 2019; doi : 10.1029 / 2019GL083158)

출처 : NASA / 고다드 우주 비행 센터

-나자 포드 브레 가르