Hiinlased leidsidki Kuult vett – ja seda on palju

Molekulaarset vett sisaldava Kuu mineraali visualiseering. Foto: Chinese Academy of Sciences

Hiina kosmosesond Chang'e-5 kogutud Kuu tolmus leiti hiljuti mineraal, mis sisaldab nii palju vett, et see moodustab 41 protsenti selle kaalust.

Mineraal sarnaneb novograblenoviidiga, mis tuvastati 2012 ja 2013 aastatel  Venemaal Kamtšatka poolsaare basaltkivis. Nii Kuu kui ka Maa versioonidel on keemiline valem (NH4)MgCl3·6H2O ja sarnased kristallstruktuurid.

Arvestades, et novograblenoviiti saab uurida siin Maal, annab peaaegu identse mineraali avastamine Kuul vihjeid selle kohta, kus Kuu vesi peitub ja kuidas see sinna jõudis – samuti Kuu vee ajaloo kohta.

Kuu vee päritolu, olemasolu ja jaotumine on jätkuvalt mõistatus. Teadlased soovivad seda lahendada, kuna Kuu niiskuse päritolu ja praegune asukoht on olulised Maa-Kuu süsteemi ajaloo mõistmiseks. Lisaks on vee leidmine tähtis tulevaste Kuu uurimismissioonide jaoks, kuna inimesed vajavad vett ellujäämiseks.

Varem on vanemates Kuu proovidest leitud vett, mis on kinni jäänud pisikestesse klaashelmestesse, mis tekivad pinnamaterjali sulamisel ja nn sfäärulite moodustamisel. Kuu pinnalt peegelduva valguse spektri veesignaalid viitavad sellele, et seal on palju rohkem vett.

Üks levinud teooria on, et vesi on seotud mineraalidega, mis moodustavad Kuu regoliidi. Varasemad uuringud on aga viidanud, et Kuu pinnase vesinik ja hapnik võivad olla teiste hüdroksüülmolekulide kujul – ühendid, mis koosnevad vesinikust ja hapnikust erinevates proportsioonides kui vesi.

Detsembris 2020 Kuu pinnale maandudes tegi Chang'e-5 läbimurde – esimene kohapealne tuvastus, mis viitas vee olemasolule Kuu kivimis. Oli siiski ebaselge, kas tuvastatud oli molekulaarne vesi või mõni teine hüdroksüülmolekul. See vajas lähemat analüüsi, kui robotsond suudab pakkuda.

Nüüd on Hiina Teaduste Akadeemia füüsikute Shifeng Jin ja Munan Hao juhitud teadlased seda analüüsinud. Nad kasutasid Chang'e-5 missiooni poolt Maale toodud proovide puhul röntgenkristall-difraktsiooni ja keemiliste isotoopide analüüsi tehnikaid, et määrata, kas Kuu regoliid sisaldab vett või midagi muud.

Nende töö tulemuseks oli molekulaarse vee olemasolu kinnitamine, kusjuures mineraal (NH4)MgCl3·6H2O sisaldas kuni kuus veekristalli.

Novograblenoviit tekib Maa peal harva, moodustudes kuuma basaldi ja veerikka ammoniaagi sisaldavate vulkaaniliste gaaside vastastikmõjul. Kuu mineraal ei ole täpselt sama – selles leitud kloori isotoop on erineva koostisega kui maapealsed kloori isotoobid –, kuid selle tekkemehhanism on tõenäoliselt sarnane.

See viitab sellele, et Kuu varasem vulkaaniline aktiivsus võis tekitada nii vee kui ammoniaagi.

Hiina Teaduste Akadeemia sõnul näitavad termodünaamilised analüüsid, et Kuu vulkaaniliste gaaside veesisalduse alumine piir oli võrreldav Maa kõige kuivema vulkaaniga, Lengai vulkaaniga. See paljastab Kuu vulkaaniliste gaaside ajaloost keeruka pildi, mis on olulise tähtsusega Kuu evolutsiooni uurimisel.

Avastus viitab ka seni tundmatule veeallikale Kuul – hüdreeritud sooladele. See on palju stabiilsem kui jäävesi, mis viitab sellele, et seda võib leiduda isegi Kuu piirkondades, mis saavad palju päikesevalgust, vähendades meie tulevast võimalikku sõltuvust polaaraladel asuvast varjatud jääveest.

Teadlaste leiud on avaldatud ajakirjas Nature Astronomy.

Allikas: ScienceAlert