מחקר חדש גילה שמעמקי הירח עשירים במים

חוקרים שהתבססו על מידע מהגשושית ההודית צ’אנדריאן 1, גילו כמות גבוהה יחסית של מים במשקעים געשיים בירח, מה שמצביע על כך שמעמקיו מכילים הרבה יותר מים משמקובל היה לחשוב. האם התגלית החדשה תסייע למשימות מאוישות עתידיות על הירח?

בעבר היה נהוג לחשוב שהירח יבש כמעט לחלוטין, אך בשנים האחרונות התמונה הזו הולכת ומשתנה. לפני מספר שנים חוקרים הצליחו להוכיח שכמויות גדולות של קרח מים מתחבאות במכתשים בקטבים של הירח. כעת, מחקר חדש מוצא שמים נמצאים לא רק בקטבים – אלא גם עמוק מתחת לקרקע.

המחקר החדש, של חוקרים מאוניברסיטת בראון בארצות הברית, מצא שמשקעים געשיים עתיקים ברחבי הירח מכילים כמות מים גבוה בהרבה מסביבתם. החוקרים משערים שהמים לכודים בתוך כדוריות זכוכית קטנטנות, שנוצרו במהלך התפרצויות געשיות ממעמקי הירח.

ב-2008 חוקרים הצליחו לאתר מים בכדוריות הזכוכית הללו, שנמצאו בדגימות שהוחזרו על ידי האסטרונאוטים של משימות אפולו 15 ו-17 משנות ה-70. מחקר נוסף שנערך ב-2011, גילה שמבנים גבישיים בתוך הכדוריות הללו מכילים כמות מים הזהה לזו שקיימת בסלעי בזלת מסוימים בכדור הארץ.

עד כה החוקרים לא יכלו לקבוע האם הדגימות שהוחזרו ממשימות אפולו מייצגות משקעים געשיים אחרים ברחבי הירח, או שהן הם חריגה בלבד, ולכן לא יכלו לקבוע האם פנים הירח מכיל גם הוא כמות גבוה של מים כמו הדגימות הללו.

המחקר החדש, עם זאת, התבסס על תצפיות גלובליות של הגשושית ההודית צ’אנדריאן 1, שחגה סביב הירח ופעלה בין השנים 2008 ו-2009. המידע שאספה הגשושית אפשר לחוקרים להראות כי הדגימות ממשימות אפולו אינן חריגה כלל וכלל.

“שאלת המפתח היא האם דגימות האפולו הללו מייצגות את עיקר התנאים בפנים הירח, או לחלופין מייצגות אזורים עשירים במים יוצאי דופן או אולי אנומליים במעטפת, שחוץ מכך הינה ‘יבשה'”, אמר ראלף מיליקן, פרופסור-שותף באוניברסיטת בראון והכותב הראשי של המחקר, שהתפרסם בכתב העת Nature Geoscience.

“על ידי צפייה במידע האורביטלי, אנחנו יכולים לבחון משקעים פירוקלסטיים [סלע ממקור געשי] גדולים על הירח, שמעולם לא נדגמו על ידי משימות אפולו או לונה. העובדה שכמעט כולם כוללים חתימות של מים, מצביעה על כך שדגימות אפולו אינם אנומליה, כך שייתכן שרוב החלק הפנימי של הירח הינו רטוב”.

החוקרים השתמשו בנתונים שאסף “ממפה המינרולוגיה הירחי“, מכשיר של נאס”א שצורף לצ’אנדריאן 1, אשר מדד את ספקטרום הקרינה (אורכי הגל ממנה הקרינה מורכבת) שהשתקפה מקרקע הירח. כדי לאתר את המים באותם משקעים געשיים, החוקרים חיפשו אחר אורכי גל ספציפיים בספקטרום, אשר נבלעים או מוחזרים על ידי מים ומאששים את דבר קיומם.

ניתוחים קודמים של המידע מצ’אנדריאן 1 לא הצליחו לאתר מים, מכיוון ש”החתימה” שלהם בספקטרום הוסתרה על ידי הקרינה התרמית שנפלטה מהקרקע, שמתחממת מאד במהלך היום הירחי. כדי להסיר את ההשפעה של הקרינה התרמית, החוקרים השתמשו במודל ממוחשב שהתבסס על דגימות הירח שהובאו ממשימות אפולו.

“התפוצה של האזורים הללו שעשירים במים היא המפתח”, אמר מיליקן. “הם מפוזרים ברחבי הירח, מה שאומר לנו שהמים שנמצאו בדגימות של אפולו אינם מקרה חד-פעמי. נראה שמשקעים פירוקלסטיים ירחיים הינם עשירים במים באופן אוניברסלי, מה שמצביע על כך שזה נכון גם לגבי המעטפת של הירח”.

כיצד הגיעו המים לירח?

התגלית החדשה מעלה שאלה חשובה בקשר להיסטוריה של הירח, מכיוון שהמים לוקחים חלק משמעותי בסיפור היווצרותו.

ההשערה המקובלת בקרב החוקרים היא שהירח נוצר על ידי התנגשות עצומה של כדור הארץ עם גוף בגודלו של מאדים. החום הרב שנוצר בהתנגשות, כך חשבו החוקרים, לפחות עד עתה, לא אמור היה לאפשר למים לשרוד.

לחוקרים יש שתי תשובות אפשרויות לתעלומה – או שבדרך לא ברורה כלשהי מים כן הצליח לשרוד את החום הרב, או שהם הובאו לירח לאחר מכן, לפני שהוא הספיק להתקרר ולהתמצק, על ידי אסטרואידים או שביטים עשירים במים.

“המקור המדויק של המים בפנים הירח הוא עדיין בגדר שאלה גדולה”, אמר שואיי לי, כותב-שותף של המאמר, שהינו חלק מתזת הדוקטורט שלו.

האם התגלית החדשה תסייע לבצע משימות מאוישות על הירח?

לפני מספר שנים התבצעה תגלית חשובה אחרת שקשורה למים על הירח – גילוי מרבצי קרח במכתשים בקטבים שלו. הקרח במכתשים הללו שורד עקב מיקומם הייחודי בקטבים, שמאפשר להם להסתתר מאור השמש באופן תמידי.

אלו שתומכים בחזרה לירח טוענים שאפשר יהיה לנצל את המים בקטבים למשימות מאוישות. בין היתר, אפשר יהיה להשתמש במים לשתייה, ייצור חמצן לנשימה, וכן לייצור דלק מימן-חמצן עבור הנעת רכבי חלל. אולם המים הללו קפואים ולכודים בתחתית המכתשים החשוכים, ויהיה קשה מאד להגיע אליהם ולחצוב אותם. התגלית החדשה עשויה להראות שניתן לאתר מים גם באזורים אחרים ונגישים יותר על הירח.

יחד עם זאת, כמות המים שנמצאה במשקעים הגעשיים קטנה למדי – המים היוו 0.05% בלבד ממשקל כדוריות הזכוכית שנמצאו בדגימות מאפולו. כמשקל נגד לכך, ייתכן שגודלם הרב של המשקעים הגעשיים יכיל מים בכמות מספקת לניצול עבור משימות עתידיות.

“מחקרים אחרים הצביעו על הימצאות של קרח מים באזורים מוצלים בקטבים הירחיים, אבל המשקעים הפירוקלסטיים נמצאים באזורים שקל הרבה יותר להגיע אליהם”, אמר החוקר לי. “כל דבר שעוזר למנוע מחוקרים ירחיים עתידיים להביא המון מים מכדור הארץ הוא צעד גדול קדימה, והתוצאות שלנו מצביעות על אלטרנטיבה חדשה”.

להודעה של החוקרים

למאמר בכתב העת Nature Geoscience

ראו עוד בנושא באתר הידען:

• התגלו מים על הירח
• LCROSS גילתה מים על הירח
• מים על הירח ועוד הרבה יותר
• מחקר ישראלי: הירח נוצר כתוצאה ממספר התנגשויות עם גרמי שמיים, ולא כתוצאה מהתנגשות אחת ויחידה