Il mese scorso la NASA aveva reso noti i risultati di tre differenti sonde spaziali, i quali confermavano la presenza di molecole d'acqua e di idrossile sulla Luna, tra l'altro non soltanto in prossimità dei poli ma sparse un po' ovunque. Ecco gli articoli relativi

http://newsspazio.blogspot.com/2009/09/ ... acqua.html
http://newsspazio.blogspot.com/2009/09/ ... della.html

Adesso si aggiungono nuove informazioni, una nuova scoperta dovuta allo strumento europeo SARA (Sub keV Atom Reflecting Analyser) a bordo della sonda lunare indiana Chandrayaan-1, i cui dati hanno confermato le ipotesi su come l'acqua possa essere creata sulla superficie lunare ed ha suggerito un nuovo metodo per riprendere immagini di qualunque corpo celeste privo d'atmosfer del sistema solare.

La superficie lunare è una serie di granelli irregolari di polvere, noti come regolite. Questa roccia porosa si comporta un po' come una spugna: le particelle provenienti dal Sole che investono la Luna restano infatti intrappolate negli spazi tra questi granelli e quindi assorbite.

Quando questo capita ai protoni ci si aspetta che questi interagiscano con l'ossigeno presente nella regolite e che producano ioni idrossile ed acqua.
I risultati di SARA confermano infatti tutto ciò, cioè che i nuclei dell'idrogeno provenienti dal Sole vengono assorbiti dalla regolite lunare.

Ma c'è dell'altro! E' ancora un mistero, eppure è così: non tutti i protoni vengono assorbiti dalle rocce lunari. Uno su cinque rimbalza nello spazio dopo che si è unito ad un elettrone ed è diventato un atomo di idrogeno.

"Non ci aspettavamo assolutamente di vedere questo [fenomeno]" sono le parole di Stas Barabash dello Swedish Institute of Space Physics, il Principal Investigator europeo per lo strumento SARA e responsabile della scoperta.

Inoltre questi atomi i idrogeno vengono "sparati" nello spazio ad una velocità di circa 200 Km/sec e senza essere deviati dalla (debole) gravità lunare. Essi volano via in linea retta, proprio come fotoni di luce. L'idrogeno è elettricamente neutro, quindi non risente dei vari campi magnetici presenti nello spazio.

In linea di principio ogni atomo può quindi essere tracciato fino a risalire al punto della superficie lunare da cui è stato emesso e generare quindi un'immagine della superficie stessa in cui le aree che emettono più idrogeno saranno più chiare.
Anche se la Luna non ha un campo magnetico globale, alcune rocce lunari sono magnetizzate e generano quindi campi magnetici locali assimilabili a "bolle magnetiche". Queste deviano i protoni solari nelle regioni circostanti, risultando scure nelle immagini generate a partire dall'idrogeno espulso.

I protoni in arrivo sulla Luna fanno parte del vento solare, un flusso costante di particelle emesse dal Sole. Esse collidono con ogni corpo celeste che incontrano (nel nostro Sistema Solare) e sono normalmente bloccate dalla sua atmosfera.
Nei corpi celesti che non hanno questo scudo naturale (asteroidi, Mercurio) il vento solare raggiunge il suolo. I ricercatori dello strumento SARA si aspettano quindi che anche questi oggetti possano riflettere molti protoni in arrivo in forma di atomi di idrogeno.

Questa nuova conoscenza sarà utilissima agli scienziati ed agli ingegneri che stanno preparando la missione ESA BepiColombo per Mercurio. La sonda avrà a bordo due strumenti simili a SARA.

Il gruppo di ricerca di Barabash ha pubblicato i suoi risultati in ‘Extremely high reflection of solar wind protons as neutral hydrogen atoms from regolith in space’, di M. Wieser, S. Barabash, Y. Futaana, M. Holmström, A. Bhardwaj, R. Sridharan, M.B. Dhanya, P. Wurz, A. Schaufelberger and K. Asamura, Planetary and Space Science, 2009.

Fonte: http://newsspazio.blogspot.com/2009/10/ ... acqua.html

ottimo, è un'ulteriore conferma dell'origine fotochimica delle molecole idrossidrili lunari

La Luna è simile ad un’enorme spugna che assorbe le particelle elettricamente cariche che provengono dal Sole attraverso il vento solare. Queste particelle interagiscono con l’ossigeno presente in alcuni granuli della superficie e producono … acqua! Molto semplice ed efficace. Non aspettiamoci però laghi o mari e nemmeno… vasche da bagno. La scoperta è stata fatta dallo strumento SARA dell’ESO, a bordo dell’orbiter lunare indiano Chandrayaan-1. Tuttavia il processo è estremamente interessante anche per altri motivi, in quanto può trasformarsi in un modo ingegnoso per prendere immagini della stessa Luna e di qualsiasi altro corpo privo di atmosfera del Sistema Solare. Cerchiamo di vedere come.

La superficie lunare è composta da una distesa di granuli irregolari di polvere, conosciuta come regolite. Le particelle (protoni essenzialmente) provenienti dal Sole dovrebbero essere intrappolate in questi granelli e, una volta assorbiti, formare appunto idrossili ed acqua, come dimostrato dalla sonda. Tuttavia, non tutti i protoni vengono inglobati nella regolite. Uno su cinque rimbalza e cattura un elettrone libero trasformandosi in idrogeno. L’idrogeno viene scaraventato verso lo spazio ad una velocità di circa 200 km/sec e prosegue senza essere catturato dalla gravità lunare. Inoltre, essendo elettricamente neutro, non subisce alcun effetto da parte di campi magnetici. In questo modo gli atomi proseguono in linea retta, in modo simili ai fotoni della luce. Teoricamente (e si spera anche praticamente) per ogni atomo scappato è possibile risalire al punto in cui si è originato e permettere di costruire un’immagine della superficie. L’area di emissione apparirebbe più luminosa. D’altra parte, benché la Luna non abbia un suo campo magnetico, molte delle sue rocce sono magnetizzate. Queste zone “anomale”, deflettendo i protoni che arrivano sulla Luna, apparirebbero più scure nella mappa costruita con gli atomi di idrogeno.

Ma se questo vale per la Luna, deve valere per tutti i corpi planetari privi di atmosfera, la cui presenza fermerebbe le particelle solari. E’ quindi valido sia per gli asteroidi che per Mercurio. Il team di SARA si aspetta che anche su questi oggetti molti protoni rimbalzerebbero nello spazio sottoforma di atomi di idrogeno. Un bell’avvertimento per la missione BepiColombo verso Mercurio, che porta con sé due strumenti molto simili a SARA e che potrebbero scoprire e “mappare” molto più idrogeno riflesso di quello lunare, in quanto Mercurio riceve un flusso di vento solare molto più concentrato data la sua vicinanza alla nostra stella. Sarà veramente interessante vedere cosa succederà. Evviva i protoni!!

Fonte: astronomia.com

Il Ciclo Dell’Acqua Sulla Luna Rimane un Mistero


Questo schema mostra il ciclo diurno di idratazione, perdita e re-idratazione della superficie lunare. Credit: University of Maryland/McREL

“Un ciclo idrologico Lunare…” questa è una cosa che molte persone,inclusi molti scienziati lunari, non si sarebbero mai aspettati di sentire. Questa sorprendente nuova scoperta di acqua onnipresente sulla superficie della Luna, rivelata e confermata con 3 diverse sonde l’anno scorso, è stato uno dei argomenti principali nella recente discussione tra i ricercatori lunari. Ma capire questo ciclo, e capire come l’acqua appare e scompare nell’arco della fase diurna della Luna,rimane un mistero. Per ora gli scienziati sospettano alcuni processi diversi che potrebbero fornire acqua e idrossile(OH) alla superficie lunare: meteoriti e comete che colpiscono la Luna, fuoriuscita di gas dall’interno della Luna, o l’interazione tra vento solare e la regolite. Ma fino ad ora, nessuno dei dettagli riguardo a nessuno di questi processi sono chiari.

Dana Hurley del Laboratorio per la Fisica Applicata, della Johns Hopkins University, è parte del team di scienziati che sta cercando di costruire un modello per spiegare il ciclo idrologico lunare, e ha discusso il suo lavoro al 3 incontro annuale della NASA, al Lunar Forum, presso l’Ames Research Center, tenutosi tra il 20-22 luglio 2010.

“Quando costruiamo il modello, assumiamo che il modo in cui l’acqua viene dispersa è per fotolisi(una reazione chimica per la quale un composto subisce scissione mediante l’assorbimento di radiazione elettromagnetica, in genere vicino allo spettro di luce ultravioletta. Il processo diretto è definito come l’interazione di un fotone con una molecola. In genere solo i fotoni abbastanza energetici, come gli UV(come nel caso del vento solare), riescono a provvedere sufficiente energia per la fotolisi diretta.) e questo assunto ci da una scala temporale,” ha spiegato Hurley. “Usando questa scala temporale, la quantità di acqua causata dal vento solare o da micrometeoriti non è abbastanza da spiegare la quantità osservata nel suo stato stabile, quindi qualcosa non quadra.”

A quanto pare, la quantità di acqua varia nell’arco di un giorno lunare. Due osservazioni a distanza di una settimana, con uno spettrometro, a bordo della sonda Deep Impact,adesso ribattezzata EPOXI, mostrano che una regione vicino al terminatore della Luna, all’alba, aveva una certa quantità rilevabile di acqua ed idrossile, ma una settimana più tardi,verso mezzogiorno, non c’erano più. Ma la nuova regione all’alba avevano di nuovo H2O e OH.

Una teoria proposta, spiega che l’acqua e l’idrossile sono, in parte, formati da ioni di idrogeni nel vento solare. Verso il mezzogiorno lunare, quando la Luna è nel suo momento più caldo, parte dell’acqua e dell’idrossile vengono persi. Invece la sera,la superficie si raffredda nuovamente, e ritornano anche l’acqua e l’idrossile.

Ma Hurley ha spiegato che, il vento solare stabile, non riproduce la densità di acqua e idrossile osservata sulla superficie.

Inoltre, guardare ad altre possibili fonti, come la percentuale conosciuta di micrometeoriti e comete, non fornisce neanche in questo caso la quantità osservata di H2O e OH.
“Ci piacerebbe davvero avere molte più osservazioni per capire come questo fenomeno si evolve nell’arco di un giorno.” ha spiegato Hurley.


Acqua rilevata in grandi quantità nelle regioni polari della Luna. Credit: ISRO/NASA/JPL-Caltech/Brown Univ./USGS

Nel suo discorso, Hurley ha spiegato che il suo team aveva cercato di guardare ad ogni angolo ed idee, inclusi gli impatti con comete,più recenti, o potenziali eventi stagionali dove l’acqua che si depositava nell’inverno ai poli poteva essere rilasciato quando la Luna si riscaldava in estate. Ma fino ad ora nessuna di queste idee sono state testate o modellate, e per adesso non danno alcuna spiegazione al ciclo giornaliero di acqua che viene osservato.

La Hurley ha anche aggiunto che dato che ci sono dei processi unici che stanno succedendo nell’interazione tra la superficie e l’atmosfera, questo fenomeno ha bisogno di ulteriori studi approfonditi.

“La superficie e l’atmosfera sono legati” spiega Hurley.”L’atmosfera è prodotta dalla superficie; non c’è un atmosfera che dura per molto tempo sulla Luna e viene costantemente riprodotta e persa. E cosi viene dalla superficie, o da qualcosa che viene dai granelli di regolite,o qualcosa che interagisce con quei granelli, che sia questo il vento solare o qualche che ci sta impattando. Quindi,la superficie è la fonte dell’atmosfera, e quell’atmosfera ritorna e interagisce nuovamente con la superficie. Quindi per capirci qualcosa, bisogna capire davvero l’intero sistema.”

Quindi qual’è la sua idea su cosa produce l’acqua ?
Hurley ha detto che pensa che ci sia un processo di riciclo legato al regolite, e forse una complessa chimica della superficie che permette all’H20 e OH di esistere per lunghi periodi di tempo, che a sua volta spiegherebbe meglio la densità della superficie.



“Quello a cui ho guardato è cosa potrebbe succedere nell’atmosfera, e come fanno i vari componenti chimici a passare dalla superficie all’atmosfera e poi di nuovo sulla superficie. La regolite lunare è piuttosto “sciolta” e queste piccole particelle e gas possono scendere dentro alla regolite, sulla superficie, e poi passare giù e su nell’atmosfera. Quindi c’è uno scambio che avviene nello strato superiore che sta agendo come una specie di serbatoio. Questa è la mia ipotesi migliore per adesso, riguardo a quello che sta succedendo.”

http://www.universetoday.com/69811/water-cycle-on-the-moon-remains-a-myster/

Fonte: http://link2universe.wordpress.com/2010 ... n-mistero/