Astronauter kan en dag drikke vand fra gamle månevulkaner

For milliarder af år siden brød en række vulkanudbrud løs på månen og dækkede hundredtusindvis af kvadratkilometer af kuglens overflade i varm lava. I eonerne skabte lavaen de mørke pletter eller maria, der giver månens ansigt dets velkendte udseende i dag.

Nu tyder ny forskning fra CU Boulder på, at vulkaner kan have efterladt endnu en varig indvirkning på månens overflade:isplader, der prikker månens poler og nogle steder kan måle snesevis eller endda hundredvis af fod tykke.

"Vi forestiller os det som en frost på månen, der byggede sig op over tid," sagde Andrew Wilcoski, hovedforfatter af det nye studie og en kandidatstuderende ved Institut for Astrofysiske og Planetariske Videnskaber (APS) og Laboratoriet for Atmosfærisk og Rumfysik (LASP) på CU Boulder.

Han og hans kolleger offentliggjorde deres resultater denne måned i The Planetary Science Journal .

Forskerne trak på computersimuleringer eller modeller for at forsøge at genskabe forhold på månen længe før komplekst liv opstod på Jorden. De opdagede, at gamle månevulkaner spyede enorme mængder vanddamp ud, som derefter lagde sig på overfladen - og dannede islagre, der muligvis stadig gemmer sig i månens kratere. Hvis nogen mennesker havde været i live på det tidspunkt, kunne de endda have set en flig af den frost nær grænsen mellem dag og nat på månens overflade.

Det er en potentiel dusør for fremtidige måneudforskere, som vil have brug for vand til at drikke og forarbejde til raketbrændstof, sagde undersøgelsens medforfatter Paul Hayne.

"Det er muligt, at 5 eller 10 meter under overfladen har du store isplader," sagde Hayne, adjunkt i APS og LASP.

Midlertidige atmosfærer

Den nye undersøgelse tilføjer en voksende mængde af beviser, der tyder på, at månen kan være oversvømmet i meget mere vand, end forskerne engang troede. I en undersøgelse fra 2020 anslog Hayne og hans kolleger, at næsten 6.000 kvadratkilometer af månens overflade kunne være i stand til at fange og hænge på is - for det meste nær månens nord- og sydpol. Hvor alt det vand kom fra i første omgang er uklart.

"Der er mange potentielle kilder i øjeblikket," sagde Hayne.

Vulkaner kunne være store. Planetforskeren forklarede, at for 2 til 4 milliarder år siden var månen et kaotisk sted. Titusindvis af vulkaner brød ud over dens overflade i denne periode og genererede enorme floder og søer af lava, ikke ulig de funktioner, du måske ser på Hawaii i dag - kun meget mere enorme.

"De dværger næsten alle udbrud på Jorden," sagde Hayne.

Nyere forskning fra forskere ved Lunar and Planetary Institute i Houston viser, at disse vulkaner sandsynligvis også udstødte tårnhøje skyer, der hovedsagelig består af kulilte og vanddamp. Disse skyer hvirvlede derefter rundt om månen og skabte potentielt tynde og kortvarige atmosfærer.

Det fik Hayne og Wilcoski til at spekulere:Kunne den samme atmosfære have efterladt is på månens overflade, lidt som frost, der dannes på jorden efter en kølig efterårsnat?

For evigt is

For at finde ud af det, satte duoen sammen med Margaret Landis, en forskningsmedarbejder ved LASP, sig for at prøve at sætte sig selv på månens overflade for milliarder af år siden.

Holdet brugte skøn, at månen på sit højeste oplevede et udbrud hvert 22.000 år i gennemsnit. Forskerne sporede derefter, hvordan vulkanske gasser kan have hvirvlet rundt om månen og flygtet ud i rummet over tid. Og de opdagede, at forholdene kan være blevet iskolde. Ifølge gruppens skøn kan omkring 41 % af vandet fra vulkaner have kondenseret på månen som is.

"Atmosfærerne undslap i løbet af omkring 1.000 år, så der var masser af tid til at danne is," sagde Wilcoski.

Der kan faktisk have været så meget is på månen, at du kunne tænkes at have set glansen af ​​frost og tykke, polære iskapper fra Jorden. Gruppen beregnede, at omkring 18 quadrillion pounds vulkansk vand kunne have kondenseret som is i den periode. Det er mere vand, end der i øjeblikket sidder i Lake Michigan. Og forskningen antyder, at meget af det månevand stadig kan være til stede i dag.

Disse rum-isterninger vil dog ikke nødvendigvis være nemme at finde. Det meste af denne is har sandsynligvis samlet sig nær månens poler og kan være begravet under flere meter månestøv eller regolit.

Endnu en grund, sagde Hayne, for folk eller robotter til at gå tilbage og begynde at grave.

"Vi er virkelig nødt til at bore ned og lede efter det," sagde han. + Udforsk yderligere

Spelunking on the moon:Ny undersøgelse udforsker månegrave og huler