Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Forskning kaster lys over månernes mørke kratere

Nogle kratere nær Månens poler modtager aldrig sollys. Permanent opslugt af koldt mørke, disse kratere kaldes passende kuldefælder. Kredit:NASA

Den næste bølge af robotter, der flyver til Mars i 2020, kan give videnskabsmænd en hidtil uset forståelse af Jordens nærmeste naboplanet. Men der er stadig mysterier, der skal løses meget tættere på hjemmet, på Jordens egen måne.

I sidste uge ved AGU's efterårsmøde i San Francisco, Planetforskere præsenterede ny indsigt i kemikalier fanget i månens mørke kratere og de nødvendige betingelser for at de kan samles der. Forskningen kan hjælpe forskere med at forstå, om disse kemikalier kan være en potentiel ressource for fremtidige missioner til månen, ifølge forskerne.

Jorden vipper om sin akse, når den bevæger sig rundt om Solen. Det betyder, at ethvert givet øjeblik, den ene af Jordens poler er tættere på Solen end den anden (dette forklarer, hvorfor amerikanerne tager til stranden, mens australierne lag op). Men Jordens måne hælder ikke sådan. I stedet, der er kratere i nærheden af ​​månens poler, som aldrig modtager sollys. Permanent opslugt af koldt mørke, disse kratere kaldes passende kuldefælder.

Månens kratere er ar fra kometerne, der har styrtet ind i den i milliarder af år. Disse kometer er lavet af forbindelser som vanddamp, carbondioxid, og metan. Uden beskyttelsen af ​​en jordlignende atmosfære, de fleste af disse kemikalier nedbrydes i sollys og slipper ud i rummet. Men hvis disse kemikalier - kendt som flygtige stoffer, for deres lave kogepunkter - ender i månens kuldefælder, de kan forblive frosne i milliarder af år.

"At forstå beholdningen af ​​flygtige stoffer og disse kuldefælder er virkelig godt for at være en potentiel ressource, " sagde Dana Hurley, en planetarisk videnskabsmand ved Johns Hopkins University, der præsenterede arbejdet. Hvis mennesker nogensinde etablerer bosættelser på månen, de kunne bruge vand til forbrug og metan til brændstof. I en ny undersøgelse, Haley og hendes kolleger undersøgte de nødvendige betingelser for, at flygtige stoffer kan samle sig i månens kuldefælder.

At identificere flygtige stoffer i kuldefælder er udfordrende, fordi de er indhyllet i mørke. I over et årti, NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter, eller LRO, har målt det svage UV-lys, der kommer fra stjerner og brint i rummet og reflekterer fra månens kuldefælder. I 2019, videnskabsmænd undersøgte refleksionsdata fra et krater ved navn Faustini. De fandt en brat ændring i refleksion, der svarede til is, men også en, som de mente kunne indikere tilstedeværelsen af ​​kuldioxid.

For at forstå sandsynligheden for, at det ukendte flygtige stof var kuldioxid, Haley besluttede sig for at undersøge, hvor meget kuldioxid der skulle til, for at det kunne ende i en kuldefælde i første omgang. "For hvert kuldioxidmolekyle, du frigiver et sted på månen, hvor stor en procentdel af dem når frem til fælderne og bliver der?" forklarede Hurley.

Ved at bruge data fra NASAs LRO om størrelser og temperaturer på kuldefælder, Haley sammensatte en probabilistisk analyse kaldet en Monte Carlo-simulering for at bestemme, hvor meget kuldioxid der ville komme til en kuldefælde. "Jeg frigiver partikler, og følg dem derefter på baner, " siger Hurley. Hun indregnet sandsynligheden for, at molekylerne ville blive nedbrudt af sollys, før de nåede en kuldefælde.

Haleys model forudsagde, at af al den kuldioxid, der blev frigivet på månen, alt fra 15 til 20 procent ville ende i en kuldefælde. Dette var højere end tidligere forudsigelser og et ret overraskende resultat for Hurley, i betragtning af kuldefældernes relativt små overfladearealer.

"Bare at vide præcis, hvor lille området var, hvor det var så koldt, det er virkelig interessant, at du kan få leveret så meget kuldioxid der, " hun sagde.

Næste, Hurley planlægger at udføre en lignende analyse for metan og kulilte. Mere information om flygtige stoffer kan vejlede videnskabsmænd i deres undersøgelse af kuldefælder og føre til en bedre forståelse af vores himmelske følgesvend.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.




Varme artikler