De volgende golf robots die in 2020 naar Mars vliegt, zou wetenschappers een ongekend inzicht kunnen bieden in de meest nabije buurplaneet van de aarde. Maar veel dichter bij huis moeten er nog mysteries worden opgelost, op de eigen maan van de aarde.

Vorige week tijdens de herfstbijeenkomst van AGU in San Francisco, planetaire wetenschappers presenteerden nieuwe inzichten in chemicaliën die vastzitten in de donkere kraters van de maan en de omstandigheden die nodig zijn om zich daar te verzamelen. Het onderzoek zou wetenschappers kunnen helpen begrijpen of deze chemicaliën een potentiële hulpbron kunnen zijn voor toekomstige missies naar de maan, volgens de onderzoekers.

De aarde kantelt om haar as terwijl ze rond de zon beweegt. Dit betekent dat elk moment, een van de polen van de aarde staat dichter bij de zon dan de andere (dit verklaart waarom Amerikanen naar het strand gaan, terwijl Australiërs zich opstapelen). Maar de maan van de aarde kantelt niet zo. In plaats daarvan, er zijn kraters in de buurt van de polen van de maan die nooit zonlicht ontvangen. Permanent gehuld in ijskoude duisternis, deze kraters worden terecht koude vallen genoemd.

De kraters van de maan zijn littekens van de kometen die er al miljarden jaren tegenaan botsen. Deze kometen zijn gemaakt van verbindingen zoals waterdamp, kooldioxide, en methaan. Zonder de bescherming van een aardachtige atmosfeer, de meeste van deze chemicaliën breken af ​​in zonlicht en ontsnappen naar de ruimte. Maar als deze chemicaliën, bekend als vluchtige stoffen, vanwege hun lage kookpunt - eindigen in de koude vallen van de maan, ze kunnen miljarden jaren bevroren blijven.

"Het begrijpen van de inventaris van vluchtige stoffen en deze koude vallen is echt goed om een ​​potentiële hulpbron te zijn, " zei Dana Hurley, een planetaire wetenschapper aan de Johns Hopkins University die het werk presenteerde. Als mensen ooit nederzettingen op de maan hebben gesticht, ze konden water gebruiken voor consumptie en methaan als brandstof. In een nieuwe studie, Haley en haar collega's onderzochten de omstandigheden die nodig zijn voor vluchtige stoffen om zich te verzamelen in de koude vallen van de maan.

Het identificeren van vluchtige stoffen in koude vallen is een uitdaging omdat ze in duisternis zijn gehuld. Al meer dan een decennium, NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter, of LRO, heeft het zwakke UV-licht gemeten dat afkomstig is van sterren en waterstof in de ruimte en weerkaatst op de koude vallen van de maan. in 2019, wetenschappers onderzochten de reflectiegegevens van een krater genaamd Faustini. Ze vonden een abrupte verandering in reflectie die overeenkwam met ijs, maar ook een waarvan ze dachten dat die zou kunnen wijzen op de aanwezigheid van koolstofdioxide.

Om de waarschijnlijkheid te begrijpen dat de onbekende vluchtige kooldioxide was, Haley besloot om te onderzoeken hoeveel koolstofdioxide er nodig was om het in de eerste plaats in een koude val te laten belanden. "Voor elk kooldioxidemolecuul dat je ergens op de maan vrijgeeft, welk percentage van hen haalt de vallen en blijft daar?" legde Hurley uit.

Met behulp van gegevens van NASA's LRO over de afmetingen en temperaturen van koude vallen, Haley stelde een probabilistische analyse samen, een Monte Carlo-simulatie genaamd, om te bepalen hoeveel koolstofdioxide in een koude val zou komen. "Ik laat deeltjes los, en volg ze dan op trajecten, "zegt Hurley. Ze hield rekening met de waarschijnlijkheid dat de moleculen door zonlicht zouden worden afgebroken voordat ze een koude val zouden bereiken.

Haley's model voorspelde dat van alle koolstofdioxide die vrijkwam op de maan, ergens tussen de 15 en 20 procent zou in een koude val terechtkomen. Dit was hoger dan eerdere voorspellingen en een behoorlijk verrassend resultaat voor Hurley, gezien de relatief kleine oppervlakten van koude vallen.

"Gewoon precies weten hoe klein het gebied was waar het zo koud was, het is echt interessant dat je daar zoveel koolstofdioxide kunt krijgen, " ze zei.

Volgende, Hurley is van plan een soortgelijke analyse uit te voeren voor methaan en koolmonoxide. Meer informatie over vluchtige stoffen zou wetenschappers kunnen begeleiden bij hun onderzoek naar koude vallen en leiden tot een beter begrip van onze hemelse metgezel.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.