"دورة المياه على القمر" عبارة لم يتوقعها الكثير من الناس - بما في ذلك علماء القمر - على الإطلاق. كان هذا الاكتشاف الجديد المفاجئ للمياه في كل مكان على سطح القمر ، الذي كشفت عنه وأكدته ثلاث مركبات فضائية مختلفة العام الماضي ، أحد الموضوعات الرئيسية للمناقشة والدراسة الأخيرة التي أجراها باحثو القمر. لكن تحديد دورة ظهور الماء واختفائه خلال اليوم القمري لا يزال بعيد المنال. حتى الآن ، يشك العلماء في عدد قليل من العمليات المختلفة التي يمكن أن توصل الماء والهيدروكسيل (OH) إلى سطح القمر: النيازك أو المذنبات التي تصطدم بالقمر ، وتطلق الغازات من داخل القمر ، أو تتفاعل الرياح الشمسية مع قمر القمر. ولكن حتى الآن ، لم يتم جمع أي من تفاصيل أي من هذه العمليات.
دانا هيرلي من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز هي جزء من فريق من العلماء الذين يحاولون وضع نموذج لدورة المياه القمرية ، وناقشت العمل في المنتدى السنوي الثالث لمعهد ناسا للعلوم القمرية في مركز أميس للبحوث ، 20-22 يوليو 2010 .
وقال هيرلي لمجلة الفضاء: "عندما نقوم بهذا النموذج ، فإننا نفترض أن الطريقة التي يتم بها فقد الماء هي من خلال التفكك الضوئي ، وهذا يحدد الجدول الزمني". "وباستخدام هذا المقياس الزمني ، فإن الكمية التي تأتي من خلال الرياح الشمسية أو النيازك الدقيقة لا يمكن أن تضيف إلى الكمية المرصودة إذا كانت في حالة مستقرة ، لذلك هناك شيء لا يركض."
ينطوي التفكك الضوئي على تفتيت مادة إلى مكونات أبسط بواسطة الطاقة المشعة لأشعة الشمس.
يبدو أن كمية الماء تختلف على مدار اليوم القمري. أظهرت ملاحظتان كل أسبوع على حدة بواسطة مطياف على المركبة الفضائية ديب إمباكت المعاد استخدامها (تسمى الآن EPOXI) أن المنطقة التي كانت قريبة من نهاية القمر عند الفجر تحتوي على كمية قابلة للكشف من الماء والهيدروكسيل ، وبعد أسبوع عندما كانت قريبة من الظهر ، كانت تلك اختفت المواد. لكن المنطقة الجديدة عند الفجر كان بها H2O و OH.
تقول إحدى النظريات أن الماء والهيدروكسيل يتكونان جزئيًا من أيونات الهيدروجين في الرياح الشمسية. عند الظهيرة المحلية ، عندما يكون القمر في أشد درجات الحرارة ، تُفقد بعض الماء والهيدروكسيل. بحلول المساء ، يبرد السطح مرة أخرى ، ويعود الماء والهيدروكسيل.
ولكن ، قال هيرلي ، إن الرياح الشمسية في حالة مستقرة لا تنتج كثافة سطح الماء والهيدروكسيل الملحوظة.
بالإضافة إلى ذلك ، بالنظر إلى المصادر المحتملة الأخرى - معدل المصدر المعروف للميورتيوميدات والمذنبات - لا يوفر كمية H20 و OH الملاحظة.
وقال هيرلي: "نود حقًا أن يكون لدينا المزيد من الملاحظات لفهم كيفية تطورها على مدار اليوم".
في حديثها ، قالت هيرلي إن فريقها يحاول النظر في جميع الزوايا والأفكار الممكنة ، بما في ذلك الضربات الأخيرة للمذنبات الكبيرة على القمر ، أو حدث موسمي محتمل حيث يمكن إطلاق المياه المودعة في أعمدة الشتاء عندما ترتفع في الصيف. ولكن حتى الآن لم يتم اختبار أو نمذجة أي من هذه الأفكار ، وحتى الآن لا تقدم حلاً لدورة الماء اليومية التي لوحظت.
كما أشارت إلى أنه نظرًا لوجود بعض العمليات الفريدة من الواضح ، فإن التفاعل بين السطح والجو يحتاج إلى مزيد من الدراسة.
قال هيرلي في مقابلة مع مجلة الفضاء: "السطح والجو مترافقان". "الجو ناتج من السطح. لا يوجد جو يدوم لفترة طويلة على القمر ويتم إنتاجه وفقدانه باستمرار. وبالتالي فهي قادمة من السطح ، إما من شيء قادم من الحبوب المتجانسة على سطح القمر أو من شيء يتفاعل مع تلك الحبوب ، سواء كانت الرياح الشمسية أو شيء مؤثر. لذا ، فإن السطح هو مصدر الغلاف الجوي ويعود الغلاف الجوي ويتفاعل مع السطح مرة أخرى. وعليك حقًا أن تفهم هذا النظام بأكمله. "
لذا ، ما هو أفضل تخمين لها فيما يتعلق بمصدر المياه؟
قال هيرلي إنه يجب أن يكون هناك نوع من إعادة التدوير يحدث داخل المجمع ، وربما كيمياء سطحية معقدة تسمح بوجود H20 و OH لفترات أطول من الزمن ، وهو ما يفسر كثافة السطح بشكل أفضل.
وقالت: "ما نظرت إليه هو ما يمكن أن يحدث في الغلاف الجوي وكيف تسير الأمور من السطح إلى الأعلى ثم تعود إلى السطح." "regolith القمرية فضفاضة إلى حد ما ، ويمكن أن تنزل هذه الجسيمات والغازات الصغيرة داخل regolith وتكون داخل العديد من السنتيمترات وتعمل في طريقها للأسفل والعودة. لذا هناك تبادل مستمر في تلك الطبقة العلوية وهو بمثابة الخزان. هذا أفضل تخميني لما يحدث ".
