Voda na luni, njen izvor in dinamika

Nastanek in transport vode na Luni sta bila predmet številnih študij v zadnjih nekaj desetletjih. Kljub temu ostaja veliko vprašanj neodgovorjenih, zlasti odsotnost rezervoarja podpovršinske vode, ki jo napovedujejo mnogi modeli, ki bi omogočil zaznavo vodnih molekul v lunini eksosferi.

Nedavne analize steklenih kroglic, nastalih ob udarcih meteoritov v lunino površje, ki jih je na Zemljo pripeljala kitajska sonda Chang'e 5, nakazujejo, da je ta material, ki je raztresen po vsej površini Lune, ob interakciji s sončnim vetrom, sposoben proizvesti in shraniti velike količine vode. Vodne molekule iz njega lahko pobegnejo, ko se med luninim dnevom temperature dvignejo do 150C, kar pritrjuje zamisli, da bi steklene kroglice lahko, namesto neodkritega rezervoarja, oskrbovale eksosfero na Luni z vodnimi molekulami.

V okviru projekta izvjamo laboratorijske poskuse, s katerimi poskušamo izmeriti sposobnost steklenih kroglic za proizvodnjo in akumulacijo vode ter difuzijske in ekstrakcijske hitrosti za vodne molekule v temperaturnem okolju, ki ga določa lunin diurni cikel.

Uporabljamo tektit, olivin in steklo izdelano v vakuumu, ki po sestavi ustreza tistemu na Luni. Vzorce izpostavimo obsevanju z devterijem, nato pa analiziramo z metodami Nuclear Reaction Analysis (NRA), Elastic Recoil Detection Analysis (ERDA) in Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS). Tako določimo, globinski profil in koncentracijo vode. Študiramo kako na to vplivajo zunanje temperature in sestava vzorcev.

V nadaljevanju bomo vzorce izpostavili laserskim pulzom, kot nadomestilom za udarce mikrometeoritov in preučevali, koliko vode kroglico zapusti ob takem dogodku. Rezultati teh meritev nam bodo omogočili dopolnitev teoretičnih modelov, ki opisujejo dinamiko vodnih molekul od njihovega nastanka v luninem regolitu do pobega v eksosfero.