Setahun yang lalu, NASA berjaya menghempas roket Centaur yang dibelanjakan ke Kawah Cabeus, kawasan berbayang kekal di Kutub Selatan bulan. Kapal angkasa 'Penggembalaan' LCROSS (Pemerhatian Kawah Lunak dan Satelit Penderiaan) mengekori rapat pada tumit hentam, memantau awan ejecta yang terhasil untuk melihat bahan apa yang boleh ditemui di dalam kawasan gelap yang belum dipelajari di Bulan ini. Hari ini, pasukan LCROSS mengeluarkan penemuan terbaharu daripada analisis sepanjang tahun mereka, dan penyiasat utama Tony Colaprete memberitahu Universe Today bahawa LCROSS menemui air dan banyak lagi. “‘Lebih banyak lagi’ sebenarnya sama menariknya dengan air,” katanya, “tetapi gabungan air dan pelbagai meruap yang kami lihat adalah lebih menarik — dan membingungkan.”
Roket Centaur 2400 kg (5200 paun) mencipta kawah kira-kira 25 hingga 30 meter lebar, dan pasukan LCROSS menganggarkan bahawa di suatu tempat antara 4,000 kilogram (8,818 paun) hingga 6,000 kilogram (13,228 paun) serpihan telah diterbangkan keluar dari kawah gelap dan ke dalam medan pandangan LCROSS yang diterangi matahari. Kesan itu mencipta kedua-dua sudut rendah dan awan ejecta sudut tinggi. ( Baca lebih lanjut mengenai bulu yang luar biasa dalam temu bual kami dengan Pete Schultz LCROSS).
Pasukan LCROSS dapat menyukat sejumlah besar air dan mendapatinya dalam beberapa bentuk. 'Kami mengukurnya dalam wap air,' kata Colaprete, 'dan yang lebih penting dalam fikiran saya, kami mengukurnya dalam air ais. Ais sangat penting kerana ia bercakap tentang tahap kepekatan tertentu.'
Dengan gabungan spektrometer inframerah dekat, ultraungu dan boleh dilihat di atas kapal angkasa penggembala, LCROSS menemui kira-kira 155 kilogram (342 paun) wap air dan air ais telah diterbangkan keluar dari kawah dan dikesan oleh LCROSS. Daripada itu, Colaprete dan pasukannya menganggarkan bahawa kira-kira 5.6 peratus daripada jumlah jisim di dalam kawah Cabeus (tambah atau tolak 2.9 peratus) boleh dikaitkan dengan air ais sahaja.
Colaprete berkata mencari ais dalam kepekatan - 'bongkah' ais - adalah sangat penting. “Ini bermakna perlu ada beberapa jenis proses di mana ia dipertingkatkan, diperkaya dan ditumpukan supaya anda mempunyai apa yang dipanggil kluster kritikal yang membolehkan pembentukan kuman dan pertumbuhan kristal dan pemeluwapan ais. Jadi titik data itu penting kerana sekarang kita perlu bertanya soalan itu, bagaimana ia menjadi ais? katanya.
Dengan wap air, pasukan LCROSS juga melihat dua 'rasa' hidroksil. 'Kami melihat satu yang memancar seolah-olah ia hanya teruja,' kata Colaprete, 'yang bermaksud OH ini mungkin berasal dari bijirin - ia mungkin OH terserap yang kami lihat dalam Data kiub M, kerana ia dilepaskan atau dibebaskan daripada hentaman panas dan kelihatan. Kami juga melihat pelepasan daripada OH yang dipanggil pelepasan segera, yang unik kepada pelepasan yang anda peroleh apabila OH terbentuk melalui fotolisis.'
Kemudian datang 'banyak lagi.' Di antara instrumen LCROSS, pemerhatian Lunar Reconnaissance Orbiter - dan khususnya instrumen LAMP (Projek Pemetaan Lyman Alpha) - yang paling banyak tidak menentu dari segi jumlah jisim ialah karbon monoksida, kemudian air, hidrogen sulfida. Kemudian karbon dioksida, sulfur dioksida, metana, formaldehid, mungkin etilena, ammonia, dan juga merkuri dan perak.
'Jadi terdapat pelbagai spesies yang berbeza, dan apa yang menarik ialah sebilangan spesies tersebut adalah biasa kepada air,' kata Colaprete. 'Jadi sebagai contoh ammonia dan metana berada pada kepekatan berbanding dengan jumlah jisim air yang kita lihat, sama seperti yang anda akan lihat dalam komet.'
Medan pandangan spektrometer NIR LCROSS (bulatan hijau), diunjurkan terhadap kawasan sasaran di kawah Cabeus. Kredit: Colaprete, et al.
Colaprete berkata fakta bahawa mereka melihat karbon monoksida lebih banyak daripada air dan hidrogen sulfida wujud sebagai sebahagian kecil daripada jumlah air, menunjukkan sejumlah besar pemprosesan di dalam kawah itu sendiri.
'Kemungkinan terdapat kimia yang berlaku pada bijirin dalam kawah gelap,' jelasnya. 'Itu menarik kerana bagaimana anda membuat kimia berlaku pada 40 hingga 50 darjah Kelvin tanpa cahaya matahari? Apakah tenaga itu — adakah ia sinar kosmik, proton angin suria bekerja masuk, adakah potensi elektrik lain yang dikaitkan dengan kawasan gelap dan terang? Kami tidak tahu. Jadi ini, sekali lagi, keadaan di mana kita mempunyai beberapa data yang tidak masuk akal sepenuhnya, tetapi ia sepadan dengan penemuan tertentu di tempat lain, bermakna ia kelihatan komet pada tahap tertentu, dan kelihatan seperti apa yang kita lihat dalam keadaan sejuk. proses bijirin dalam ruang antara bintang.'
Colaprete berkata bahawa menemui banyak sebatian ini adalah satu kejutan, seperti karbon monoksida, merkuri, dan terutamanya metana dan hidrogen molekul. 'Kami mempunyai banyak soalan kerana rupa spesies ini,' katanya.
Terdapat juga perbezaan dalam kelimpahan semua spesies sepanjang masa - masa 4 minit yang singkat apabila mereka dapat memantau awan ejecta sebelum kapal angkasa penggembala itu sendiri memberi kesan kepada Bulan. 'Kami sebenarnya boleh menyahlirukan, jika anda mahu, pelepasan yang tidak menentu sebagai fungsi masa kerana kami melihat lebih dekat pada data,' katanya. 'Dan ini penting kerana kita boleh mengaitkan apa yang dilepaskan pada hentaman awal, apa yang dilepaskan sebagai butiran yang disublimkan dalam cahaya matahari, dan apa yang 'berpeluh keluar' dari kawah panas. Jadi di situlah kita berada sekarang, bukan sekadar, 'hei kita nampak air, dan kita nampak jumlah yang ketara.' Tetapi sebagai fungsi masa terdapat bahagian yang berbeza yang keluar, dan 'rasa' air yang berbeza, jadi kami sedang merungkainya dengan lebih terperinci dan terperinci. Itu penting, kerana kita perlu memahami dengan lebih tepat apa yang sebenarnya kita impak. Itulah yang kami minati, apakah keadaan yang kami kesan, dan bagaimana air diagihkan dalam tanah di kawah gelap itu.'
Jadi persoalan besarnya ialah, bagaimana semua sebatian berbeza ini sampai ke sana? Kesan komet nampaknya menawarkan jawapan terbaik, tetapi ia juga boleh mengeluarkan gas dari Bulan awal, penghantaran angin suria, satu lagi proses yang tidak diketahui atau gabungan.
'Kami tidak memahaminya sama sekali, benar-benar,' kata Colapete. “Analisis dan pemodelan sebenarnya masih di peringkat awal. Ia baru bermula, dan kini kami akhirnya mempunyai beberapa data daripada semua pelbagai misi ini untuk mengekang model dan benar-benar membolehkan kami bergerak melangkaui spekulasi.'
LCROSS ialah misi 'tambahan' kepada pelancaran LRO, dan misi itu mempunyai beberapa perkara yang tidak diketahui. Colaprete berkata ketakutan terbesarnya terhadap kesan dan keputusannya ialah mereka tidak akan mendapat sebarang data. 'Saya bimbang sesuatu akan berlaku, tidak akan ada ejecta, tiada wap dan kami akan hilang begitu sahaja ke dalam lubang hitam ini,' akuinya. 'Dan itu akan menjadi malang, walaupun ia akan menjadi titik data dan kami perlu memikirkan bagaimana perkara itu akan berlaku.'
Tetapi mereka mendapat data, dan dengan banyaknya - seperti mana-mana misi yang berjaya - menawarkan lebih banyak soalan daripada jawapan. 'Ia benar-benar penerokaan,' kata Colapete. 'Kami pergi ke suatu tempat yang belum pernah kami lalui sebelum ini, kawah yang berbayang-bayang kekal di kutub Bulan, jadi kami tahu mengenai perkara ini bahawa apa sahaja yang kami perolehi dari segi data mungkin akan membuatkan kami tergaru-garu kepala.'
Sumber tambahan: Sains