Acqua sulla Luna: i nuovi dati da LROCC

Il Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) della NASA osserva il pennacchio di materiale formatosi sulla luna con l’impatto del Centaur il 9 ottobre 2009 contro il cratere Cabeus. L’impatto ha creato una voragine del diametro di circa 20-30 metri e ha fatto sollevare una colonna alta circa 6-10 miglia (9,6 e 16 chilometri) e che contiene fra 4 e 6 tonnellate di detriti. Sono proprio questi detriti che hanno permesso di ottenere la stima della concentrazione d’acqua nel cratere: gli esperti sostengono che circa il 5,6% della massa totale nel cratere potrebbe essere attribuita solamente a ghiaccio d’acqua. Crediti NASA/LCROSS.

A quasi un anno di distanza dall’annuncio della scoperta di molecole d’acqua sulla Luna, i ricercatori del Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) e del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) hanno annunciato altri dati interessanti.

Le missioni hanno trovato evidenze che il suolo lunare all’interno dei crateri in ombra è ricco di materiale utile, la Luna è chimicamente attiva e presenta il ciclo dell’acqua. I ricercatori hanno anche confermato la presenza di acqua sottoforma di cristalli di ghiaccio puri in alcuni punti. I risultati sono stati descritti in sei articoli pubblicati nel numero del 22 ottobre 2012 di Science.

La sequenza del pennacchio mentre si forma sulla Luna. Si può ritenerlo un piccolo cratere artificiale. Crediti NASA/LCROSS.

“La NASA ha confermato la presenza di ghiaccio d’acqua oltre ogni dubbio e caratterizzato la sua distribuzione a macchie nelle regioni perennemente in ombra della Luna” ha affermato Michael Wargo, ricercatore a capo del progetto lunare presso il quartier generale della NASA a Washington. Si tratta di uno dei principali passi importanti nella comprensione del nostro sistema solare, della sua formazione ed evoluzione, anche di quella futura.

L’impatto dello stadio superiore del razzo Centaur di LCROSS sul cratere Cabeus lunare il 9 ottobre 2009 ha sollevato un pennacchio di materiale per oltre 10 miglia (circa 16 chilometri) ad di sopra del bordo del cratere e gli strumenti a bordo di LCROSS e LRO hanno misurato, registrato e osservato il cratere, i detriti e le nuvole di vapore che si sono formate. Dopo l’impatto, i grani di ghiaccio d’acqua pura sono stati osservati alla luce del Sole nel vuoto dello spazio.

Osservare per lo più puri grani di ghiaccio d’acqua nel pennacchio significa rilevare la presenza di ghiaccio d’acqua che in qualche modo è stato lasciato sulla Luna in passato, oppure dei processi chimici devono aver prodotto la formazione del ghiaccio che ha permesso di accumularsi in grande quantità. La diversità di abbondanza di certi tipi di materiale volatili nel pennacchio ha suggerito una varietà di fonti, come comete, asteroidi, e ha mostrato il ciclo dell’acqua attivo all’interno delle ombre lunari.

La regione dell’impatto della sonda. La camera di LCROSS mostra il pennacchio di materiale espulso, quando sono trascorsi circa 20 secondi dall’ impatto. Crediti: NASA

I componenti volatili sono composti che congelano e rimangono intrappolati nei crateri lunari (freddi) e vaporizzano quando vengono riscaldati dal Sole. La serie di strumenti di LCROSS e LRO hanno determinato che più del 20% del materiale sollevato durante l’impatto era volatile, tra cui il metano, l’ammoniaca, l’idrogeno, l’anidride carbonica e il monossido di carbonio. Gli strumenti hanno anche messo in evidenza quantità relativamente elevate di metalli leggeri come il sodio, il mercurio e forse anche l’argento.

I ricercatori ritengono che l’acqua e la mescolanza di sostanze volatili che LCROSS e LRO hanno rilevato potrebbero essere i resti di un impatto cometario. Queste sostanze chimiche volatili sono anche la prova di un ciclo attraverso il quale il ghiaccio d’acqua reagisce con grani del suolo lunare.

Lo strumento Diviner di LRO ha raccolto dati sulla concentrazione d’acqua e sulla misura di temperatura; il Lunar Exloration Neutron Detector di LRO ha mappato la distribuzione dell’idrogeno. Questi dati combinati insieme portano i ricercatori a concludere che l’acqua non è uniformemente distribuita all’interno dei crateri o nelle “trappole” in ombra, ma piuttosto si trova in tasche, anche al di fuori delle regioni perennemente in ombra.

La percentuale di sostanze volatili rispetto all’acqua nel suolo lunare indica un processo in atto chiamato “chimica del grano freddo” (cold grain chemistry). Si teorizza anche che questo processo potrebbe richiedere fino a centinaia di migliaia di anni; si potrebbe verificare anche su altri corpi ghiacciati, su quelli privi di atmosfera, come per esempio sugli asteroidi o sulle lune di Giove e Saturno, tra cui Europa ed Encelado, sulle lune di Marte, sui grani di polvere interstellare che fluttuano intorno ad altre stelle e nelle regioni polari di Mercurio.

Le osservazioni degli strumenti di LRO e di LRCROSS mostrano che la nostra Luna ha un ambiente complesso e sperimenta processi chimici interessanti. Tali conoscenze possono aprire le porte a nuovi e interessanti campi di ricerca e di esplorazione.

Attraverso la comprensione dei processi e degli ambienti che determinano dove il ghiaccio d’acqua si può trovare, come l’acqua è stata “consegnata” alla Luna e il suo ciclo dell’acqua, i pianificatori delle missioni future sulla Luna potrebbero essere in grado di determinare quali sono i punti dove l’acqua è più facilmente accessibile. L’esistenza di ghiaccio d’acqua per lo più pura potrebbe significare anche che i futuri esploratori umani non avranno la necessità di recuperare l’acqua dal suolo, per poterla utilizzare per preziose risorse di supporto alla vita. Inoltre, l’abbondante presenza di gas idrogeno, ammoniaca e metano può essere sfruttata per produrre combustibile.

LCROSS è stato lanciato con LRO a bordo del razzo Atlas V da Cape Canaveral, Florida, il 18 giugno 2009, e ha utilizzato lo stadio superiore del razzo Centaur per creare il cratere e il pennacchio di detriti sulla Luna.

Per ulteriori informazioni si visiti il sito di LCROSS: http://www.nasa.gov/lcross.
Fonte NASA-LCROSS: http://www.nasa.gov/centers/ames/news/releases/2010/10-89AR.html

Altre informazioni:

I dati di impatto di LROCC indicano acqua sulla Luna – TuttiDentro – https://tuttidentro.wordpress.com/2009/12/01/i-dati-di-impatto-di-lcross-indicano-acqua-sulla-luna/

Acqua sulla Luna scoperta da una sonda sovietica negli già nel 1976: https://tuttidentro.wordpress.com/2012/06/08/acqua-sulla-luna-scoperta-da-una-sonda-sovietica-gia-nel-1976/

Sabrina

~ di Sabrina su 29 novembre 2012.

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