Il bacino orientale della luna visto dal Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA. Credito: NASA GSFC

Miliardi di anni fa, una serie di eruzioni vulcaniche eruttò sulla Luna, coprendo centinaia di migliaia di miglia quadrate della superficie del globo in lava calda. Nel corso dei secoli, quella lava ha creato le macchie scure, o maria, che oggi conferiscono al volto della luna il suo aspetto distintivo.

Ora, una nuova ricerca dell’Università del Colorado Boulder (CU Boulder) suggerisce che i vulcani potrebbero aver lasciato un altro effetto duraturo sulla superficie lunare: strati di ghiaccio punteggiano i poli della luna e, in alcuni punti, possono misurare decine o addirittura centinaia di piedi. spesso.

ha affermato Andrew Wilkowsky, autore principale del nuovo studio e studente laureato presso il Dipartimento di Astrofisica e Scienze Planetarie (APS) e il Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) presso CU Boulder.

Lui e i suoi colleghi hanno pubblicato le loro scoperte questo mese in Giornale di scienze planetarie.

Gli scienziati ritengono che la valle di Schrotter sulla Luna, simile a un serpente, sia stata creata dalla lava che scorre in superficie. Credito: NASA Johnson

I ricercatori si sono affidati a modelli o simulazioni al computer per cercare di ricreare le condizioni sulla Luna molto prima che la vita complessa apparisse sulla Terra. Hanno scoperto che gli antichi vulcani lunari emettevano enormi quantità di vapore acqueo, che poi si depositava sulla superficie formando depositi di ghiaccio che potrebbero ancora nascondersi nei crateri lunari. Se un essere umano fosse stato vivo in quel momento, avrebbe potuto vedere un pezzo di questo gelo vicino al confine tra il giorno e la notte sulla superficie della luna.

Questo è un potenziale bonus per i futuri esploratori lunari che avranno bisogno di acqua per bere e trasformarla in carburante per razzi, ha affermato il coautore dello studio Paul Heine.

“È possibile che tu abbia grandi strati di ghiaccio sotto la superficie a una profondità di 5 o 10 metri”, ha affermato Hein, assistente professore presso APS e LASP.

Atmosfera temporanea

Il nuovo studio si aggiunge a un numero crescente di prove che suggeriscono che la luna potrebbe annegare in molta più acqua di quanto gli scienziati pensassero in precedenza. In uno studio del 2020, Hein e colleghi Si stima che circa 6000 miglia quadrate La superficie della luna può essere in grado di intrappolare e rimanere bloccata nel ghiaccio, spesso vicino ai poli nord e sud della luna. Da dove provenisse tutta quest’acqua in primo luogo non è chiaro.

“Ci sono molte potenziali fonti in questo momento”, ha detto Hein.

I vulcani possono essere grandi. Lo scienziato planetario ha spiegato che 2-4 miliardi di anni fa, la Luna era un luogo caotico. Decine di migliaia di vulcani eruttarono sulla sua superficie durante questo periodo, creando enormi fiumi e laghi di lava, a differenza delle caratteristiche che potresti vedere oggi alle Hawaii, solo più massicce.

Una rappresentazione di come potrebbe apparire il gelo formatosi sulla superficie della luna miliardi di anni fa. Credito: Paul Heine

“Hanno sminuito quasi tutte le esplosioni sulla Terra”, ha detto Hein.

Recentemente Ricerca degli scienziati dell’Istituto della Luna e dei Pianeti A Houston, sembra che questi vulcani possano anche vomitare nubi imponenti composte principalmente da monossido di carbonio e vapore acqueo. Queste nuvole hanno poi fatto il giro della luna, il che potrebbe portare alla formazione di atmosfere sottili e di breve durata.

Ciò ha spinto Heine e Wilkowski a chiedersi: questa stessa atmosfera potrebbe lasciare del ghiaccio sulla superficie della luna, un po’ come il gelo che si forma sulla Terra dopo una fredda notte autunnale?

ghiaccio per sempre

Per scoprirlo, il duo, insieme all’assistente di ricerca LASP Margaret Landis, ha deciso di cercare di posizionarsi sulla luna miliardi di anni fa.

Il team ha utilizzato le stime secondo cui al suo apice, la luna ha subito una media di un’eruzione vulcanica ogni 22.000 anni. I ricercatori hanno quindi monitorato come i gas vulcanici potrebbero orbitare attorno alla luna e fuggire nello spazio nel tempo. Hanno scoperto che le condizioni potrebbero essere diventate ghiacciate.
Secondo le stime del gruppo, circa il 41% dell’acqua potrebbe essersi condensata sotto forma di ghiaccio dai vulcani sulla Luna.

“L’atmosfera è scappata da più di 1.000 anni, quindi c’era tutto il tempo per la formazione del ghiaccio”, ha detto Wilkowski.

Potrebbe esserci stato così tanto ghiaccio sulla Luna, infatti, che potresti, plausibilmente, individuare bagliori di gelo e spesse calotte polari dalla Terra. Il gruppo ha calcolato che circa 18 quadrilioni di libbre di acqua vulcanica potrebbero condensarsi sotto forma di ghiaccio durante quel periodo. È più dell’acqua attualmente nel lago Michigan. La ricerca indica che gran parte di quell’acqua lunare potrebbe essere ancora presente oggi.

Tuttavia, non sarà facile trovare cubetti di ghiaccio nello spazio. La maggior parte di questo ghiaccio probabilmente si è accumulato vicino ai poli lunari e potrebbe essere stato sepolto sotto diversi piedi di polvere lunare o regolite.

Hein ha detto che c’è un altro motivo per cui le persone oi robot tornano e iniziano a scavare.

“Dobbiamo davvero andare più a fondo e cercarlo”, ha detto.

Riferimento: “Polar Ice Build-up from Volcano-Induced Transient Atmosphere on the Moon” di Andrew X. Wilkowsky, Paul Heine e Margaret E. Landis, 3 maggio 2022, disponibile qui. Giornale di scienze planetarie.
DOI: 10.3847 / PSJ / ac649c