Vízmolekulák a Hold anyagában

A Holdat az eddigi megfigyelések és az elméleti modellek alapján is kifejezetten száraz égitestnek tekintették - egy új vizsgálat azonban nem erre utal. 

A leginkább elfogadott elmélet szerint Holdunk közel 4,5 milliárd évvel ezelőtt született a Föld és egy Mars méretű bolygócsíra ütközésének eredményeként. A becsapódás nyomán kirobbant anyag egy része Föld körüli pályán maradt, amelyből később összeállt égi kísérőnk. Az esemény során fellépett hőhatás, valamint a tény, hogy a kirepült törmelék szemcséi egy ideig a világűrben mozogtak arra utalt, hogy a Hold anyaga vizet veszített és erősen kiszáradt. Ezzel egyezésben a felszínéről származó kőzetmintákban nem is találtak H₂O-t - egészen mostanáig.

Alberto Saal (Brown Univerdity) és kollégái az Apollo-15 és -17 küldetések által a Földre hozott kőzetmintákat vizsgálták egy új módszerrel. Az elmúlt években kifejlesztett technológia révén képesek a H₂O molekulákat 5 ppm koncentrációban kimutatni, azaz a teljes vizsgált minta 5 milliomod részével megegyező mennyiséget is detektálni.

A holdi mintákban vulkáni üvegcseppeket vizsgáltak, amelyek a tűzhányók által kilövellt lávából gyors megszilárdulással keletkezett, amorf szerkezetű, megdermedt kőzetcseppek. Ezekben sikerült 46 ppm koncentrációban jelenlévő H₂O molekulákat azonosítani.

A mérés alapján a kitörésekor megszilárdult magmának az eredeti H₂O tartalma átlagosan 250, maximálisan pedig 750 ppm lehetett. Ez az érték meglepően jól egyezik a földi, az óceánközépi hátságok vulkánjainak bazaltláváiban lévő H₂O koncentrációjával. Eszerint a holdi magmák közel ugyanannyi H₂O-t tartalmaztak mint a Föld egyébként H₂O-ban viszonylag elszegényedett köpenye.

Az már korábban is ismert volt, hogy a Hold felszíne alatt különböző illékony elemek találhatók (kén, klór, fluor, szén), amelyekből sok szintén eltávozhatott az égitest születését jelentő kataklizma során. A most vizsgált minták alapján H₂O is maradt. Ez pedig egyértelműen a Holdról származik, a földi szennyezés lehetőségét sikerült kizárnia a kutatóknak.

A megfigyelt anyag két forrásból jöhetett: vagy már a nagy becsapódás előtt is a Föld anyagát alkotta, és nem szökött meg teljesen a kataklizma idején, vagy a kirepült törmelékbe csak később épült be. Utóbbi esetben mielőtt a Hold anyagává összeálltak a kirobbant szemcsék, meteoritokkal és üstökösmagokkal talákoztak, és ezek anyagából származhatnak a vízmolekulák. Mindent összevetve valószínű, hogy a Hold anyagának kirobbanásakor nem szökött meg az eredetileg is benne lévő H₂O mennyiség egészében, hanem annak nagyságrendileg 5%-a megmaradt.

A Hold déli sarkvidéke, ahol a mélyebb, sötét kráterekben vízjég lehet (NASA)

Érdekes továbbá megvizsgálni, vajon a fent említett H₂O közreműködhetett-e a Hold sarkvidéki, mély krátereiben feltételezett vízjég felhalmozásában. Elméletileg ugyanis elképzelhető, hogy bár a kitört lávák víztartalmának nagyobb része elszökött, egy kevés a felszínre fagyott. Valami módon pedig talán lassan a pólusok felé vándoroltak a molekulák, és ott az árnyékos kráterek hidegcsapdáiban felhalmozódtak - ez az elmélet azonban igen bizonytalan lábakon áll.