赤外線天文学用成層圏天文台 (SOFIA) を使用して、NASA の研究者は月に関する驚くべき発見を行い、自然の衛星の昼側だけでなく、より冷たい夜側にも水が存在することを発見しました。水素の痕跡は、ほぼ一定の太陽光を経験する月の南極で以前に発見されていましたが、研究者はこれが水分子に関連しているとは考えていませんでした。
仮想記者会見の研究者であるポール・ハーツ、NASA 本部の天体物理学部門ディレクター、ジェイコブ・ブリーチャー、NASA 本部の有人探査および運用ミッション総局の主任探査科学者、ケーシー・ホニボール、NASA のゴダード宇宙飛行センター、グリーンベルトのポスドク研究員、メリーランド州、および SOFIA ミッションのプロジェクト科学者である Naseem Rangwala は、カリフォルニア州シリコンバレーにある NASA のエイムズ研究センターで、世界中のジャーナリストと調査結果について話し合いました。
「私たちが知っているおなじみの水であるH2Oが、月の太陽に照らされた側に存在する可能性があるという兆候がありました」とヘルツは言います。 「今、私たちはそれがそこにあることを知っています。この発見は、月面に関する私たちの理解に挑戦し、深宇宙探査に関連する資源に関する興味深い疑問を提起します。」
チームの結果は、地球最大の天然衛星についての私たちの基本的な理解、さらには水がどのように形成され、宇宙の深淵で生き残る。
NASA はこれまで、水は月の夜側と、到達が困難な深い海綿状のクレーターにしか存在しないと考えていたため、この発見は重要です。科学者たちは、月の太陽に照らされた側の水は、大気の欠如と太陽への絶え間ない露出の結果として沸騰すると信じていました.
Casey Honniball は、この水が月の南極でどのように発見されたかについて、2 つの可能な説明を提供しています。これは、太陽風または微小隕石の衝突によって運ばれた可能性があることを示唆しています。
後者の場合は、2 つのメカニズムが関係している可能性があります。微小隕石は地表に水を運ぶだけでなく、これらの衝突による熱によって 2 つのヒドロキシル分子が融合し、水分子が生成される可能性があります。この場合、水は衝撃の莫大な熱によって生成される鉛筆の先ほどの大きさの小さなガラス玉の中に閉じ込められている可能性があります。
水がこれらのガラスの中に閉じ込められている場合ビーズは、月の過酷な条件の結果として、水が宇宙に失われたり蒸発したりするのを防ぐための優れた保護手段を提供します.
NASA が発見した水の量は?
月の太陽に照らされた側からの水素信号のこれまでの測定は、観測が行われた 3 ミクロンのスケールでは水と見分けがつかないヒドロキシル分子に関連付けられていました。 SOFIA の観測は改善された 6 ミクロンの解像度で行われたため、天文学者は水の存在を確認できます。
「SOFIA の観測に先立って、何らかの水分補給があることはわかっていました」と、ホノルルのハワイ大学マノア校での卒業論文の結果を発表した筆頭著者の Honniball は言います。 「しかし、私たちが毎日飲んでいるように、実際にどれくらいが水分子なのか、排水管クリーナーのようなものなのかはわかりませんでした.
「水には、ヒドロキシルにはない6ミクロンの明確な化学的指紋があります。」
Naseem Rangwala は、1 立方メートルで 12 オンスのボトル入り飲料水に相当する水の量が非常に広がっていることを指摘しています。
観測は月面のみですが、水がガラスビーズに含まれている場合、これらのビーズは月面のより深いところまで到達する可能性があると予想されます.
SOFIA は今後、水がどのように生成され、蓄えられ、月を横切って移動するかについてさらに学ぶために、追加の太陽に照らされた場所やさまざまな月の満ち欠けで水を探す追跡観測を実施します。
ソフィア – とても良い
SOFIA は世界最大の空中天文台であり、地球の成層圏上空を巡航する改良型 747 です。高度 38,000 ～ 40,000 フィートから、SOFIA に搭載された 2.7 メートル (106 インチ) の反射望遠鏡は、宇宙と太陽系の物体を赤外線スペクトルで鮮明に捉えることができます。大気中の水蒸気。月の水に関するこの驚くべき新しい発見につながったデータをキャプチャできるのは、この明瞭なビューです。
SOFIA の主な目的は、赤外線スペクトルで宇宙を観察し、可視光では観察できない物体や事象を発見することです。改造された 747 に搭載されているという事実は、地球上のどの地点からでも観測を行うことができることを意味します。これは、一時的な事象を発見するのに特に役立つ機能です。これには、冥王星、土星の月であるタイタン、および MU69 (アロコスとしても知られるカイパーベルト天体) の食のような発生が含まれます。これらの天体は、ボウリングのピンのような形状から「宇宙の雪だるま」というあだ名を獲得しました。
SOFIA の観測で驚くべきことは、改修された 747 がカリフォルニアの本拠地に戻る途中でネバダ砂漠の上空を飛んでいるときに、望遠鏡のテスト中に作成されたということです。通常、望遠鏡自体は、月などの比較的明るい天体を見るためには使用されません。代わりに、通常はブラック ホール、星団、遠方の銀河などの暗い天体を観測するために使用されます。
「実際、SOFIA が月を見たのは初めてでした。信頼できるデータが得られるかどうかさえ完全には確信が持てませんでしたが、月の水についての疑問があり、試してみることを余儀なくされました」と、カリフォルニア州シリコン バレーにある NASA のエイムズ研究センターの SOFIA のプロジェクト科学者である Rangwala は言います。 「この発見が本質的にテストであったものから生まれたことは信じられないことです。これができることがわかったので、より多くの観測を行うためにさらに多くのフライトを計画しています。」
水、水、どこでも。しかし、一滴の飲み物はありますか?
この新しい発見は、深宇宙探査の目標をサポートする過程で、月についてもっと学ぶという NASA の取り組みに貢献します。大きな問題は、この水にどれだけアクセスできるか、そして将来のミッションで使用できるかということです.
研究者は、これらの残りの質問の多くに答えるには、月面に降りる必要があることを明確にしています SOFIA によって収集されたデータは、これらの表面ミッション、特に将来の NASA ミッションで役立ちます(バイパー)。 VIPER は月の表面に出て、その表面の水資源マップを作成します。これは、将来のミッションで使用できます。
「水は、科学的目的と探検家による使用の両方にとって貴重な資源です」とブリーチャーは説明します。 「月の資源を利用できれば、持ち運ぶ水を減らして、新しい科学的発見を可能にするための機器を増やすことができます。」
月から水を採掘できれば、さまざまな目的を達成できます。宇宙飛行士のための酸素の合成、さらには燃料の作成を含む使用の。水の抽出方法を理解するには、水がどのような形であるかを理解することが重要です。
「到達しやすい水を見つけることは、私たちにとって重要です」とブリーチャーは言います。 「ガラスビーズに閉じ込められた場合、土に閉じ込められた場合よりも回収に多くのエネルギーが必要になる可能性があります。」これは、NASA が水がどのような状態にあるかを発見しようとしていることを意味します。
これらすべては、NASA の 2024 年のアルテミス計画に先立って行われます。このプログラムでは、最初の女性と次の男性が月面に送られます。これは、早ければ 2030 年代に開始される可能性がある、NASA の次の主要な目標である火星の有人探査に向けた準備です。
将来の宇宙探査のためのこれらの実用的なアプリケーションに加えて、月をより深く理解することで、天文学者、宇宙学者、天体物理学者は、太陽系内部のより広い歴史と、宇宙の深部に水が存在する可能性をよりよく理解することができます。
