Quando guardi la Luna, non vedi acqua sulla sua superficie. Questo non significa che non ce ne sia. In effetti, c’è molta “umidità” sulla Luna, ma è in luoghi e forme che non possiamo osservare. Comprendere dove si trovano tutte quelle risorse è l’oggetto di uno studio basato sui dati del Moon Mineralogy Mapper (M3) della NASA, raccolti a bordo della navicella spaziale Chandrayaan-1.

L’analisi condotta da un team guidato da Roger Clark, scienziato senior presso l’Istituto di Scienze Planetarie, mostra che ci sono molte fonti d’acqua e un gruppo di sostanze chimiche chiamate “idrossili” (OH). L’acqua si nasconde in depositi di ghiaccio in aree ombreggiate e all’interno di rocce arricchite.

Immagine che mostra la distribuzione di ghiaccio sulla superficie (che potrebbe fornire acqua) al polo sud della Luna (a sinistra) e al polo nord (a destra), rilevata dallo strumento Moon Mineralogy Mapper della NASA. Crediti: NASA
Gli idrossili sono interessanti. Si formano quando i protoni solari interagiscono con gli elettroni sulla superficie lunare. Questo crea atomi di idrogeno che si uniscono a atomi di ossigeno presenti nei silicati e in altre molecole contenenti ossigeno nel regolite lunare. Insieme, l’idrogeno e l’ossigeno formano molecole di idrossile, che sono un componente dell’acqua. Sebbene richieda un certo impegno, l’estrazione di quelle “materie prime” per ottenere acqua sulla Luna potrebbe rappresentare un enorme vantaggio per le future missioni con equipaggio, secondo Clark.
“Gli astronauti futuri potrebbero essere in grado di trovare acqua anche vicino all’equatore sfruttando queste aree ricche d’acqua. In precedenza, si pensava che solo la regione polare, e in particolare i crateri profondamente ombreggiati ai poli, fossero i luoghi in cui l’acqua potesse essere trovata in abbondanza”, ha dichiarato Clark. “Sapere dove si trova l’acqua non solo aiuta a comprendere la storia geologica lunare, ma anche dove gli astronauti potrebbero trovare acqua in futuro.”
Come Hanno Identificato le Fonti d’Acqua Lunari
Cercare fonti d’acqua lunare richiede strumenti speciali. È qui che la missione Chandrayaan e i dati del mapper mineralogico della NASA si sono rivelati utili. Clark e il suo team si sono concentrati su un insieme di dati raccolti dallo spettrometro di imaging del lander tra il 2008 e il 2009. Questi dati di spettroscopia infrarossa contengono le impronte spettrali sia dell’acqua che degli idrossili nella luce solare riflessa dalla superficie lunare. Lo strumento M3 ha analizzato la luce in 85 “colori” visibili e infrarossi diversi. È così che sono riusciti a individuare i segni distintivi di acqua e idrossili su gran parte della Luna.
Il team ha anche esaminato la posizione e il contesto geologico della distribuzione di acqua e idrossili. Hanno dovuto anche tenere in conto la “durata di vita” di queste risorse sulla Luna. Curiosamente, l’acqua viene lentamente distrutta nel tempo. Tuttavia, gli idrossili durano molto più a lungo. Quindi, ad esempio, se un cratere colpisce la superficie lunare, le rocce “umide” che “scava” perderanno quel contenuto nel tempo a causa dell’azione del vento solare. Il risultato è uno strato diffuso o “aura” di idrossili che rimane. In altri luoghi, i protoni del vento solare che collidono con la superficie contribuiscono a uno strato sottile o “patina” di idrossili sulla superficie. Gli idrossili durano molto più a lungo e possono esistere sulla Luna per milioni di anni.
“Mettere insieme tutte le prove ci porta a vedere una superficie lunare con una geologia complessa, con acqua significativa nel sottosuolo e uno strato superficiale di idrossili. Sia l’attività di cratering che quella vulcanica portano materiali ricchi d’acqua in superficie, e entrambi sono osservati nei dati lunari”, ha affermato Clark.
Immagine a infrarossi vicino della superficie lunare dallo strumento Moon Mineralogy Mapper della NASA nella missione Chandrayaan-1 dell’Organizzazione Indiana per la Ricerca Spaziale. Il mapper ha aiutato a identificare le aree ricche di acqua e idrossili sulla superficie lunare.
Crediti dell’immagine: ISRO/NASA/JPL-Caltech/Brown Univ./USGS
Utilizzare Risorse Lunari Preziose
Le rocce lunari potrebbero effettivamente fornire acqua ai futuri visitatori della Luna. Ci sono due tipi di rocce lì. Le rocce vulcaniche scure sono principalmente basaltiche (come la lava hawaiana). L’altro tipo è la roccia anortosita. Esiste in vari luoghi, comprese le alture lunari. Le anortositi sono relativamente “umide”, mentre i basalt sono molto secchi. I due tipi di rocce contengono anche idrossili legati a minerali diversi.
Le anortositi ricche d’acqua dovrebbero essere un obiettivo per la raccolta da parte degli astronauti lunari. Per ottenere una buona fornitura, è necessario riscaldare le rocce e i suoli. Il risultato di quel processo potrebbe fornire una fonte d’acqua duratura. Potresti ottenerlo anche usando metodi per creare reazioni chimiche che liberano idrossili e combinando quattro idrossili per creare ossigeno e acqua.
Naturalmente, una fonte più immediata si trova ai poli. È lì che il ghiaccio si trova nascosto all’interno delle pareti di crateri ombreggiati o sotto la superficie, conservato per milioni di anni. Questa fonte è probabilmente più facilmente accessibile, ma devi comunque trasportare l’acqua in altre regioni lunari. Gli svantaggi dell’estrazione di acqua dalle rocce sono il costo e l’energia necessaria per riscaldarle per l’estrazione. La NASA e altre agenzie (come l’agenzia spaziale cinese) stanno esplorando tutti i metodi per produrre forniture per le missioni future. Studiare le posizioni dei depositi di ghiaccio e degli idrossili è solo una parte di una più ampia “cerca d’acqua” che beneficerà le future basi lunari.
Per Maggiori Informazioni
Le Fonti di Acqua e Idrossili sono Diffuse sulla Luna
La Distribuzione Globale di Acqua e Idrossili sulla Luna Vista dal Moon Mineralogy Mapper (M3)
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