Un anno fa, la NASA ha lanciato con successo un razzo Centauro esaurito nel cratere di Cabeus, una regione in ombra permanente al Polo Sud lunare. La navicella spaziale LCROSS (satellite di osservazione e rilevamento del cratere lunare) seguiva da vicino i talloni dell'impattatore, monitorando la nuvola di ejecta risultante per vedere quali materiali potevano essere trovati all'interno di questa regione oscura e non studiata della Luna. Oggi, il team LCROSS ha pubblicato i risultati più recenti della loro analisi di un anno e il principale investigatore Tony Colaprete ha dichiarato a Space Magazine che LCROSS ha trovato acqua e molto altro. "Il" molto di più "è in realtà interessante quanto l'acqua", ha detto, "ma la combinazione di acqua e i vari volatili che abbiamo visto è ancora più interessante - e sconcertante".
Il razzo Centaur da 2400 kg (5200 libbre) ha creato un cratere largo circa 25-30 metri, e il team LCROSS stima che da qualche parte tra i 4000 kg (8,818 libbre) e 6.000 chilogrammi (13.228 libbre) di detriti sono stati fatti esplodere dal cratere oscuro e nel campo visivo LCROSS illuminato dal sole. L'impatto ha creato sia una nuvola di ejecta ad angolo basso che alto. (Leggi di più sull'insolito pennacchio nella nostra intervista con Pete Schultz di LCROSS).
Il team LCROSS è stato in grado di misurare una notevole quantità di acqua e l'ha trovata in diverse forme. "Lo abbiamo misurato in vapore acqueo", ha detto Colaprete, "e ancora più importante nella mia mente, lo abbiamo misurato in ghiaccio d'acqua. Il ghiaccio è molto importante perché parla di determinati livelli di concentrazione. "
Con una combinazione di spettrometri a infrarossi vicini, ultravioletti e visibili a bordo della navicella spaziale pastorizia, LCROSS ha scoperto che circa 155 chilogrammi (342 libbre) di vapore acqueo e ghiaccio d'acqua sono stati espulsi dal cratere e rilevati da LCROSS. Da ciò, Colaprete e il suo team stimano che circa il 5,6 percento della massa totale all'interno del cratere Cabeus (più o meno il 2,9 percento) potrebbe essere attribuito al solo ghiaccio d'acqua.
Colaprete ha detto che trovare ghiaccio nelle concentrazioni - "blocchi" di ghiaccio - è estremamente importante. “Significa che deve esserci un qualche tipo di processo attraverso il quale viene potenziato, arricchito e concentrato in modo da avere quello che viene chiamato un cluster critico che consente la formazione di germi e la crescita cristallina e la condensazione del ghiaccio. Quindi quel punto dati è importante perché ora dobbiamo porre quella domanda, come è diventato ghiaccio? ” Egli ha detto.
Insieme al vapore acqueo, il team LCROSS ha anche visto due "sapori" di idrossile. "Ne abbiamo visto uno che emetteva come se fosse solo eccitato", ha detto Colaprete, "il che significa che questo OH potrebbe provenire dai cereali - potrebbe essere l'OH adsorbito che abbiamo visto nei dati M Cubed, mentre veniva rilasciato o liberato da un forte impatto e venendo alla luce. Vediamo anche un'emissione da OH che si chiama emissione rapida, che è unica per l'emissione che si ottiene quando OH si forma attraverso la fotolisi. "
Poi è arrivato il "molto di più". Tra gli strumenti LCROSS, le osservazioni dell'Orbiter di ricognizione lunare - e in particolare lo strumento LAMP (Lyman Alpha Mapping Project) - la volatile più abbondante in termini di massa totale era il monossido di carbonio, quindi era l'acqua, il idrogeno solforato. Poi c'erano anidride carbonica, anidride solforosa, metano, formaldeide, forse etilene, ammoniaca e persino mercurio e argento.
"Quindi esiste una varietà di specie diverse e ciò che è interessante è che un certo numero di quelle specie sono comuni all'acqua", ha detto Colaprete. "Quindi, ad esempio, l'ammoniaca e il metano sono a concentrazioni relative alla massa d'acqua totale che abbiamo visto, simile a quello che vedresti in una cometa."
Colaprete ha detto che il fatto che vedono il monossido di carbonio come più abbondante dell'acqua e che l'idrogeno solforato esiste come una frazione significativa dell'acqua totale, suggerisce una notevole quantità di lavorazione all'interno del cratere stesso.
"È probabile che si verifichi chimica sui grani del cratere oscuro", ha spiegato. “È interessante perché come si fa a produrre chimica a 40-50 gradi Kelvin senza luce solare? Cos'è l'energia - sono i raggi cosmici, i protoni del vento solari che si fanno strada, sono altri potenziali elettrici associati alle regioni oscure e luminose? Non lo sappiamo. Quindi, di nuovo, questa è una circostanza in cui disponiamo di alcuni dati che non hanno molto senso, ma corrispondono a determinati risultati altrove, il che significa che sembra in qualche modo cometario e assomiglia a ciò che vediamo a freddo processi di grano nello spazio interstellare. "
Colaprete ha detto che la scoperta di molti di questi composti è stata una sorpresa, come il monossido di carbonio, il mercurio e in particolare il metano e l'idrogeno molecolare. "Abbiamo molte domande a causa dell'aspetto di queste specie", ha detto.
Ci sono state anche differenze nell'abbondanza di tutte le specie nel corso del tempo - i brevi 4 minuti di tempo in cui sono stati in grado di monitorare la nuvola di ejecta prima che la navicella spaziale a pastore colpisse la Luna. "In realtà possiamo dirottare, se volete, il rilascio dei volatili in funzione del tempo mentre guardiamo sempre più da vicino i dati", ha detto. "E questo è importante perché possiamo mettere in relazione ciò che è stato rilasciato all'impatto iniziale, ciò che è stato rilasciato come granuli sublimati alla luce del sole e ciò che è stato" sudato "dal cratere caldo. Quindi è lì che ci troviamo in questo momento, non è solo "hey abbiamo visto l'acqua e ne abbiamo visti una quantità significativa". Ma in funzione del tempo ci sono parti diverse che escono e diversi "sapori" di acqua, quindi lo stiamo svelando a un dettaglio sempre più preciso. Questo è importante, dal momento che dobbiamo capire più accuratamente in cosa abbiamo effettivamente avuto un impatto. Questo è davvero ciò a cui siamo interessati, quali sono le condizioni in cui abbiamo avuto un impatto e come viene distribuita l'acqua nel terreno in quel cratere oscuro ”.
Quindi la grande domanda è: come sono arrivati tutti questi diversi composti? Gli impatti delle comete sembrano offrire la migliore risposta, ma potrebbero anche essere degassati dalla Luna in anticipo, dalla consegna del vento solare, da un altro processo sconosciuto o da una combinazione.
"In realtà non lo capiamo affatto", ha detto Colaprete. “L'analisi e la modellazione sono davvero agli inizi. È solo all'inizio, e ora abbiamo finalmente alcuni dati di tutte queste varie missioni per limitare i modelli e permetterci davvero di andare oltre la speculazione ”.
LCROSS era una missione “aggiuntiva” al lancio di LRO e la missione aveva diverse incognite. Colaprete ha affermato che la sua più grande paura nell'impatto e nei risultati era che non avrebbero ricevuto alcun dato. "Avevo paura che sarebbe successo qualcosa, non ci sarebbero stati ejecta, né vapore e saremmo semplicemente spariti in questo buco nero", ha confessato. "E sarebbe stato sfortunato, anche se sarebbe stato un punto dati e avremmo dovuto capire come diavolo sarebbe successo."
Ma hanno ottenuto dati e in abbondanza che - come ogni missione di successo - offre più domande che risposte. "È stata davvero un'esplorazione", ha detto Colaprete. "Stavamo andando in un posto in cui non eravamo mai andati prima, un cratere permanentemente in ombra nei poli della Luna, quindi sapevamo che in questo caso qualunque cosa tornassimo dal punto di vista dei dati probabilmente ci avrebbe lasciato a grattarci la testa."
Fonte aggiuntiva: scienza
