A „vízciklus a Holdon” egy olyan kifejezés, amelyet sok ember - köztük a holdkutatók is - soha nem számított a hallásra. Ez a meglepő, mindenütt jelenlévő víz felfedezése a Hold felszínén, amelyet tavaly három különböző űrhajó fedezett fel és erősített meg, a holdkutatók által a közelmúltban folytatott vita és tanulmány egyik fő témája. Kihúzni azonban azt a ciklust, hogy a víz hogyan jelenik meg és tűnik el a Hold napján, továbbra sem nehéz. Mostanra a tudósok néhány különféle folyamatot gyanítanak, amelyek vizet és hidroxil-csoportot (OH) szállíthatnak a holdfelszínre: meteoritok vagy üstökösök, amelyek megütik a Holdot, kilépnek a hold belsejéből, vagy a napszél kölcsönhatásba lép a hold regolitjával. De eddig ezeknek a folyamatoknak a részletei nem adnak összeadást.
Dana Hurley, a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriumának része a Hold vízciklusának modellezésére törekvő tudósok csapatának, és a NASA Lunar Science Institute harmadik éves holdfórumán, az Ames kutatóközpontban, 2010. július 20–22. .
"Amikor elkészítjük a modellt, akkor feltételezzük, hogy a víz elveszik fotodiszociáció révén, és ez határozza meg az ütemtervet" - mondta Hurley a Space Magazine-nak. "És ha ezt az időtartamot használja, akkor a napenergia vagy a mikrometeoritokon keresztül bejutó mennyiség nem növeli a megfigyelt mennyiséget, ha egyensúlyi állapotban van, tehát valami nem merül fel."
A fotodiszociáció magában foglalja egy anyag egyszerűbb komponensekre történő bontását a napfény sugárzó energiája által.
Úgy tűnik, hogy a vízmennyiség a Hold napján változik. Hetente két megfigyeléssel, a spektrométer segítségével az újból elhelyezett Deep Impact űrhajón (ma EPOXI néven) megmutatta, hogy a hajnali hold terminátor közelében található régióban észlelhető mennyiségű víz és hidroxil, és egy héttel később, amikor dél közelében volt, ezek anyagok eltűntek. De hajnalban az új régióban H2O és OH volt.
Az egyik elmélet szerint a víz és a hidroxil részben hidrogénionokból képződnek a napszélben. Helyi délre, amikor a hold a legmelegebb, néhány víz és hidroxil elveszik. Estére a felület újra lehűt, és a víz és a hidroxil visszatér.
Hurley szerint azonban az állandó szolár szél nem reprodukálja a víz és a hidroxil megfigyelt felületi sűrűségét.
Ezenkívül a többi lehetséges forrás - a mikrometeoroidok és üstökösök ismert forrásaránya - vizsgálata sem adja meg a megfigyelt H20 és OH mennyiségét.
"Nagyon szeretnénk, ha még sok más megfigyelés lenne, hogy megértsük, hogyan alakul a nap folyamán" - mondta Hurley.
Beszélésében Hurley elmondta, hogy csapata megpróbál minden lehetséges szöget és ötletet megvizsgálni, beleértve a közelmúltbeli nagyobb üstökös-ütéseket a Holdon, vagy esetleg egy szezonális eseményt, ahol a téli pólusokon lerakódott víz felszabadulhat, amikor a nyár felmelegszik. De eddig ezen ötletek egyikét sem tesztelték vagy nem modellezték, és mostanáig nem nyújtanak megoldást a megfigyelt napi vízciklusra.
Azt is megjegyezte, hogy mivel nyilvánvalóan vannak egyedi folyamatok, amelyek folyamatban vannak, a felület és a légkör közötti kölcsönhatást további tanulmányozni kell.
"A felület és a légkör párosul" - mondta Hurley a Space Magazine interjújában. „A légkört a felszín hozza létre; nincs olyan légkör, amely hosszú ideig tartana a Holdon, és folyamatosan termelődik és elveszik. Tehát a felszínről jön, vagy valami, ami a holdi regolitszemcsékből származik, vagy valami, amely kölcsönhatásba lép ezekkel a szemcsékkel, legyen az napszél vagy valami, ami befolyásolja. Tehát a felület a légkör forrása, és a légkör visszatér, és újra kölcsönhatásba lép a felülettel. És tényleg meg kell értenie az egész rendszert. "
Szóval, mi a legjobban kitalálni a víz forrását?
Hurley szerint a regoliton belül valamilyen újrahasznosításra van szükség, és valószínűleg egy összetett felületi kémiára, amely lehetővé teszi a H20 és OH hosszabb ideig fennmaradását, ami jobban magyarázza a felületi sűrűséget.
"Amit néztem, mi történhet a légkörben, és hogyan mozognak a dolgok a felszínről felfelé, majd vissza a felszínre" - mondta. A Hold regolit meglehetősen laza, és ezek a kis részecskék és gázok lecsökkenhetnek a regolithon belül, és néhány centiméter távolságra lehetnek, és lefelé és vissza távoznak. Tehát egy cseréje folyik abban a felső rétegben, amely egyfajta rezervoárként működik. Ez a legjobb hiszem, hogy mi folyik itt. ”
