رسم توضيحي لفنان للمركبة الفضائية الصينية Chang’E 5 القمر العودة. الائتمان: CNSA / NASA

فريق بحثي مشترك بقيادة الأستاذ. لاحظ كل من LIN Yangting و LIN Honglei من معهد الجيولوجيا والجيوفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (IGGCAS) إشارات المياه في البيانات الطيفية للانعكاس من سطح القمر التي حصل عليها المسبار Chang’E-5 ، مما يوفر أول دليل على وجوده في الموقع كشف المياه على القمر.

تم نشر الدراسة في تقدم العلم في 7 يناير 2022.

كما شارك في الدراسة باحثون من المركز الوطني لعلوم الفضاء التابع لـ CAS وجامعة هاواي في مانوا ومعهد شنغهاي للفيزياء التقنية في CAS وجامعة نانجينغ.

قدمت العديد من الملاحظات المدارية وقياسات العينات التي اكتملت خلال العقد الماضي أدلة على وجود الماء (مثل الهيدروكسيل و / أو H₂س) على سطح القمر. ومع ذلك ، لم يتم إجراء أي قياسات في الموقع على سطح القمر.

صور السياق ومحتوى الماء في موقع هبوط Chang’E-5. الائتمان: لين هونغلي

هبطت المركبة الفضائية Chang’E-5 على واحدة من أصغر أحجار البازلت الفرس ، الواقعة على خط عرض متوسط ​​الارتفاع على سطح القمر ، وأعادت 1731 جم من العينات. قبل أخذ عينات من التربة القمرية وإعادتها إلى الأرض ، أجرى مقياس الطيف المعدني القمري (LMS) على متن المسبار قياسات انعكاس طيفية للثرى والصخر ، مما وفر فرصة غير مسبوقة لاكتشاف المياه السطحية القمرية.

الماء (OH / H₂O) باستخدام الميزات الطيفية عند ~ 3 ميكرومتر. ومع ذلك ، فإن الانبعاث الحراري من سطح القمر الساخن فوق 2 ميكرومتر سيعدل بشكل كبير ويخفي الميزات الطيفية.

لذلك ، استخدم الباحثون نموذج التصحيح الحراري لتصحيح أطياف LMS. بعد هذا التصحيح ، لوحظت الامتصاص الطيفي غير المشكوك فيه عند 2.85 ميكرومتر في موقع هبوط Chang’E-5.

يشير التحليل الطيفي الكمي إلى أن التربة القمرية في موقع الهبوط تحتوي على أقل من 120 جزء في المليون من المياه ، والتي تُعزى في الغالب إلى زرع الرياح الشمسية. هذا يتوافق مع التحليل الأولي لعينات Chang’E-5 التي تم إرجاعها.

في المقابل ، أظهرت الصخور الخفيفة والحويصلية التي تم تحليلها أيضًا امتصاصًا أقوى بكثير عند 2.85 ميكرومتر ، وهو ما يقابل حوالي 180 جزء في المليون من الماء ، مما يشير إلى مصدر مياه إضافي من الجزء الداخلي للقمر.

تظهر نتائج تحليلات الاستشعار عن بعد التركيبية والمدارية أن الصخور ربما تكون قد تم حفرها من وحدة بازلتية قديمة وتم طردها إلى موقع هبوط Chang’E-5. لذلك ، فإن المحتوى المائي المنخفض للتربة ، مقارنة بالمحتوى المائي العالي لجزء الصخور ، يشير إلى حدوث تفريغ لخزان الوشاح تحت موقع هبوط Chang’E-5.

يتوافق هذا الاكتشاف مع الانفجارات البركانية المطولة في منطقة التضاريس Procellarum KREEP (البوتاسيوم والعناصر الأرضية النادرة والفوسفور) ، كما يوفر سياقًا جيولوجيًا حيويًا لتحليل عينات Chang’E-5 المرتجعة.

المرجع: “الكشف في الموقع عن المياه على سطح القمر بواسطة مركبة الهبوط Chang’E-5” بقلم Honglei Lin ، و Shuai Li ، و Rui Xu ، و Yang Liu ، و Xing Wu ، و Wei Yang ، و Yong Wei ، و Yangting Lin ، و Zhiping He ، و Hejiu Hui ، Huaiyu He ، Sen Hu ، Chi Zhang ، Chunlai Li ، Gang Lv ، Liyin Yuan ، Yongliao Zou and Chi Wang ، 7 يناير 2022 ، تقدم العلم.
DOI: 10.1126 / sciadv.abl9174

تم دعم هذا العمل من قبل برنامج البحوث ذات الأولوية الإستراتيجية التابع لـ CAS ، وبرنامج البحث الرئيسي لعلوم الحدود في CAS ، وبرنامج البحث الرئيسي لـ IGGCAS والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين.