Visualizza ingrandito. | Le sonde spaziali in orbita lunare di diverse nazioni hanno confermato la presenza di ghiaccio d’acqua ai poli della luna all’inizio degli anni 2000. I depositi di ghiaccio d’acqua si trovano in crateri lunari profondi e permanentemente in ombra. Ora, nuovi dati dall’orbiter della riconoscenza lunare della NASA (LRO) suggeriscono che il ghiaccio sulla luna è ancora più diffuso di quanto pensassimo. Immagine via NASA/ GSFC/ Arizona State University.

Sappiamo che ci sono depositi di ghiaccio d’acqua in crateri profondi e in ombra, vicino ai poli della luna. Il ghiaccio rimane congelato a causa della mancanza di luce solare e del freddo estremo. Secondo un nuovo studio della NASA, c’è più ghiaccio sulla luna di quanto sapessimo precedentemente. Le prove provengono da dati ottenuti dall’orbiter della riconoscenza lunare della NASA. Ci sono varie teorie per spiegare l’origine del ghiaccio, inclusi impatti di comete o meteoriti, gas interni o reazioni chimiche.

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La luna è un luogo estremamente secco rispetto alla Terra. Non ci sono fiumi o laghi, nemmeno pozzanghere. Tuttavia, ci sono molecole d’acqua legate nel regolite e depositi di ghiaccio, principalmente vicino al Polo Sud. Ma ora, un nuovo studio condotto dagli scienziati della NASA mostra che i depositi di ghiaccio sono diffusi e più estesi di quanto inizialmente pensato. I ricercatori hanno dichiarato il 3 ottobre 2024 che una nuova analisi dei dati provenienti dall’orbiter della riconoscenza lunare della NASA (LRO) ha rivelato ulteriori depositi. I ricercatori hanno pubblicato le loro scoperte esaminate da pari nel “Planetary Science Journal” il 2 ottobre 2024.

Ghiaccio sulla luna più diffuso di quanto pensato
Gli scienziati sapevano già che c’erano depositi di ghiaccio nelle regioni permanentemente in ombra (PSR) nei crateri vicino al Polo Sud. Ma il nuovo studio rivela depositi di ghiaccio ben oltre quella regione. Timothy McClanahan presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, è l’autore principale dello studio. Ha affermato:
“Troviamo che ci sono prove diffuse di ghiaccio d’acqua all’interno delle PSR al di fuori del Polo Sud, verso almeno 77 gradi di latitudine sud. Il nostro modello e analisi mostrano che le concentrazioni di ghiaccio più elevate si trovano nei punti più freddi delle PSR, al di sotto di 75 Kelvin (-198°C o -325°F) e vicino alla base delle pendici rivolte verso il polo delle PSR.”
I ricercatori non sanno ancora esattamente quanto ghiaccio ci sia o quanto possa essere sepolto. McClanahan ha continuato:
“Non possiamo determinare accuratamente il volume dei depositi di ghiaccio delle PSR né identificare se potrebbero essere sepolti sotto uno strato secco di regolite. Tuttavia, ci aspettiamo che per ogni superficie di 1,2 yard quadrati (1 metro quadrato) sopra questi depositi ci siano almeno circa cinque quarti (cinque litri) di ghiaccio all’interno dei primi 3,3 piedi (1 metro) di superficie, rispetto alle aree circostanti.”
Visualizza ingrandito. | Questa mappa mostra la distribuzione delle regioni permanentemente in ombra (PSR), in blu, attorno al Polo Sud lunare. Le PSR raggiungono fino a circa 80 gradi di latitudine sud. La mappa di elevazione proviene dallo strumento Laser Altimeter del Lunar Orbiter della NASA (LRO). Immagine via NASA/ GSFC/ Timothy P. McClanahan.

L’orbiter della riconoscenza lunare rivela i depositi di ghiaccio
Come hanno trovato i ricercatori i depositi di ghiaccio? Hanno utilizzato dati provenienti dagli strumenti dell’orbiter della riconoscenza lunare della NASA (LRO). In particolare, lo strumento Lunar Exploration Neutron Detector (LEND) e il sensore collimato per neutroni epitemerali di LEND (CSETN). Gli strumenti hanno misurato neutroni a energia moderata o “epitemerali” neutroni sulla superficie lunare. I neutroni originano da raggi cosmici ad alta energia, che provengono da eventi cosmici come stelle esplodenti. Insieme ai protoni, compongono il nucleo di ogni atomo, tranne l’idrogeno ordinario. Alla fine, alcuni dei raggi cosmici colpiscono la luna. Rompono gli atomi già esistenti nel regolite e generano neutroni subatomici.
I neutroni possono collidere con altri atomi nel regolite. Di conseguenza, alcuni di essi vengono espulsi nello spazio. LEND può facilmente rilevarli, poiché non c’è praticamente atmosfera sulla luna.
Come aiuta a trovare il ghiaccio? L’acqua nel ghiaccio è composta da atomi di idrogeno. E gli atomi di idrogeno hanno una massa simile a quella dei neutroni. Quindi, quando un neutrone collide con un atomo di idrogeno, il neutrone perde più energia di quanto non farebbe collidendo con la maggior parte degli altri atomi. Questo indica agli scienziati che l’atomo con cui ha colliso era un atomo di idrogeno. Che significa acqua, congelata come ghiaccio poiché non può essere liquida.
Come è arrivato lì il ghiaccio?
Poiché la luna non ha altra acqua liquida e non ha atmosfera di cui parlare, come è arrivato il ghiaccio là? Ci sono tre possibilità principali. Una è che sia stato portato da impatti di comete o meteoriti. Un’altra è che origina come gas dall’interno della luna stessa, che si congela sulla superficie. Le reazioni chimiche tra l’idrogeno nel vento solare e l’ossigeno nel regolite lunare potrebbero anche produrre ghiaccio.
Il ghiaccio può persistere per miliardi di anni perché si trova nelle regioni permanentemente in ombra (PSR) di crateri profondi vicino ai poli. Così il ghiaccio non vede mai la luce del sole e quindi le PSR sono anche estremamente fredde. In tali regioni, potrebbe esserci anche abbastanza ghiaccio da estrarre per futuri astronauti.
Le scoperte sono buone notizie per la prospettiva di insediamenti umani sulla luna in futuro. Il ghiaccio, sciolto come acqua, potrebbe essere utilizzato non solo per bere, ma anche per produrre carburante per razzi, energia e aria respirabile. Potrebbe persino essere usato per aiutare a proteggere dalle radiazioni.
Conclusione: Un nuovo studio della NASA sulle regioni permanentemente in ombra vicino al Polo Sud lunare mostra che c’è molta più acqua ghiacciata sulla luna di quanto si pensasse in precedenza.
Fonte: Prove di sequestrazione dell’idrogeno diffusa all’interno delle trappole fredde del Polo Sud lunare
Via NASA
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