Apollo görevlerinden geri dönen ay örneklerinin analizlerinde sadece eser miktarda su görüldüğü için Ay uzun bir süre kemik kurumasında olarak kabul edildi. Bu izlerin aslında Dünya’daki kirlilikten kaynaklandığına inanılıyordu. Ancak son yirmi yılda, ay örneklerinin yeniden analizleri, uzay aracı misyonları tarafından yapılan gözlemler ve teorik modelleme, bu ilk değerlendirmenin yanlış olduğunu kanıtladı.
Ay kayalarındaki minerallerin içinde “su” tespit edilmiştir. Buz haline dönmüş suyun, ay kutuplarına yakın soğuk, kalıcı olarak gölgelenmiş bölgelerde ay tozu tanecikleriyle karıştığı da keşfedildi.
Ancak bilim adamları, bu suyun ne kadarının iki parça hidrojen ve bir parça oksijenden (H2O) oluşan “moleküler su” olarak mevcut olduğundan emin değiller. Nature Astronomy’de yayınlanan iki yeni çalışma bu sorulara bir yanıt verirken, aynı zamanda nasıl ve nereden çıkarılacağına dair bir fikir de veriyor.
Araştırmalar Ay Yüzeyinde Su Bulunabileceğini Gösteriyor
Su ve Daha Fazlası
Su terimi sadece moleküler su için değil, aynı zamanda hidrojen (H) ve hidroksil (OH) tespitleri için de kullanılır. H ve OH, ay yüzeyinde moleküler su oluşturmak için astronotlar tarafından birleştirilebilse de, bu bileşiklerin başlangıçta hangi formda bulunduğunu bilmek önemlidir. Bunun nedeni, bunun ay yüzeyi koşullarında kararlılığı ve konumu ve bunları çıkarmak için gereken çabayı etkileyecek olmasıdır. Moleküler su, suyun buz hali olarak mevcutsa, kayalarda kilitli hidroksilden daha kolay çıkarılır.
Ay’da suyun varlığı bilimsel olarak ilginçtir; dağıtımı ve biçimi, bazı önemli soruların ele alınmasına yardımcı olabilir. Örneğin, su ve diğer uçucu maddeler iç Güneş Sistemine ilk olarak nasıl ulaştı? Orada mı oluştu yoksa oraya asteroitler veya göktaşları tarafından mı getirildi? Spesifik bileşikler hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak, öğrenmemize yardımcı olabilir.
Ne kadar su bulunduğunu ve yerini anlamak, Ay’a ve ötesine insan görevlerini planlamak için inanılmaz derecede yararlıdır. Su, yaşam desteği amacıyla kullanılabilecek temel bir kaynağı temsil eder, ancak aynı zamanda onu oluşturan unsurlara ayrılarak başka kullanımlara da sunulabilir. Oksijen hava kaynaklarını yenileyebilir veya regolitten(küçük tanelerden oluşan toprak) diğer yararlı kaynakları çıkarmak için ay yüzeyinde basit kimyasal reaksiyonlarda kullanılabilir. Su, sıvı hidrojen ve sıvı oksijen şeklinde roket yakıtı olarak da kullanılabilir.
Bu, Ay’ın, Güneş Sisteminin daha derinlerine veya ötesine uzay görevleri için yakıt ikmal üssü olma konusunda büyük bir potansiyele sahip olduğu anlamına gelir. Düşük yerçekimi ve atmosfer eksikliği, oradan fırlatılması için Dünya’dan daha az yakıta ihtiyaç duyacağı anlamına gelir. Bu nedenle, uzay ajansları Ay’da yerinde kaynak kullanımından bahsettiklerinde, su planlarının başında ve merkezinde yer alıyor ve bu da yeni buluşları son derece heyecan verici hale getiriyor.
Yeni Araştırma
Çeşitli uzay gemilerindeki aletler daha önce Ay’dan gelen “yansıma spektrumlarını”(dalga boyuna göre parçalanan ışık) ölçmüştü. Bunlar, belirli bir dalga boyunda ne kadar enerji yansıttığını ölçmek için bir yüzeyden gelen ışığı algılar. Bu, yüzeyin içeriğine göre farklılık gösterir. Su içerdiği için Ay’ın yüzeyi 3𝜇m dalga boylarında (0.000003 metre) ışığı emer. Bununla birlikte, bu dalga boyundaki absorpsiyonlar, moleküler su ve hidroksil bileşikleri arasında ayrım yapamaz.
Önceki araştırmalar, buzun mevcut olabileceği kutupların yakınında kalıcı olarak gölgeli alanlarda kilometrelerce genişliğinde “soğuk tuzaklar” olduğunu zaten göstermiştir. Bununla birlikte, yörüngedeki uzay aracından elde edilen kanıtlar, bunun moleküler su veya hidroksil olduğu konusunda emin değildir. Yeni çalışma, koşulların buzun birikmesine izin verdiği, santimetre veya desimetre ölçeğinde bol miktarda küçük soğuk tuzaklar olduğunu da ortaya koyuyor. Aslında, bu tür tuzaklar, daha büyük soğuk tuzaklardan yüzlerce ila binlerce kat daha fazla sayıda olmalıdır.
Ekip, toplam ay yüzeyinin %0.1’inin suyu buz gibi hapsedecek kadar soğuk olduğunu ve bu buzlu soğuk tuzakların çoğunun yüksek enlemlerde(>80°) olduğunu hesaplıyor. Bu, özellikle Ay’ın güney kutbuna yakındır ve tuzağa düşürülmüş buzu bulma şansı en yüksek olan gelecekteki iniş yerlerinin seçimini daraltır. Bununla birlikte, iki çalışmanın farklı enlemlerdeki(55° – 75°G ve> 80°G) alanları araştırdığını ve bu nedenle doğrudan karşılaştırılamayacağını anlamak önemlidir.
Yine de, bu son keşifler, en yakın komşumuzdaki suyun tarihine dair anlayışımızı daha da geliştiriyor. Kuşkusuz Ay’a dönüş planlarını güçlendirecektir. Avrupa Uzay Ajansı’nın ( Luna 27’deki PROSPECT yükü ) gibi enstrümanlar, henüz keşfedilmemiş olan bilgi zenginliğinin bu kışkırtıcı bakışlarını “temel gerçeğe” ulaşmak için Ay’da ölçümler yapabilecek.
