Vor einem Jahr schlug die NASA erfolgreich eine verbrauchte Zentaurenrakete in den Cabeus-Krater, eine permanent beschattete Region am Mond-Südpol. Das LCROSS-Raumschiff (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) „Shepherding“ folgte dicht auf den Fersen des Impaktors und überwachte die resultierende Ejektawolke, um festzustellen, welche Materialien in dieser dunklen, nicht untersuchten Region des Mondes gefunden werden konnten. Heute hat das LCROSS-Team die neuesten Ergebnisse seiner einjährigen Analyse veröffentlicht, und der leitende Ermittler Tony Colaprete sagte dem Space Magazine, dass LCROSS Wasser und vieles mehr gefunden habe. "Das" viel mehr "ist tatsächlich genauso interessant wie das Wasser", sagte er, "aber die Kombination von Wasser und den verschiedenen flüchtigen Stoffen, die wir gesehen haben, ist noch interessanter - und rätselhafter."
Die 2400 kg schwere Centaur-Rakete erzeugte einen Krater mit einer Breite von 25 bis 30 Metern, und das LCROSS-Team schätzt, dass zwischen 4.000 Kilogramm und 8.000 bis 6.000 Kilogramm Trümmer aus dem dunklen Krater geblasen wurden in das sonnenbeschienene LCROSS-Sichtfeld. Der Aufprall erzeugte sowohl eine Ejektawolke mit niedrigem als auch mit hohem Winkel. (Lesen Sie mehr über die ungewöhnliche Wolke in unserem Interview mit Pete Schultz von LCROSS.)
Das LCROSS-Team konnte eine erhebliche Menge Wasser messen und fand es in verschiedenen Formen. „Wir haben es in Wasserdampf gemessen“, sagte Colaprete, „und vor allem in meinem Kopf haben wir es in Wassereis gemessen. Eis ist wirklich wichtig, weil es über bestimmte Konzentrationsniveaus spricht. “
Mit einer Kombination aus Nahinfrarot-, Ultraviolett- und sichtbaren Spektrometern an Bord des Hirtenraumfahrzeugs stellte LCROSS fest, dass etwa 155 Kilogramm Wasserdampf und Wassereis aus dem Krater geblasen und von LCROSS nachgewiesen wurden. Colaprete und sein Team schätzen, dass ungefähr 5,6 Prozent der Gesamtmasse im Cabeus-Krater (plus oder minus 2,9 Prozent) allein auf Wassereis zurückzuführen sind.
Colaprete sagte, es sei äußerst wichtig, Eis in Konzentrationen zu finden - „Eisblöcke“. „Es bedeutet, dass es eine Art Prozess geben muss, durch den es verbessert, angereichert und konzentriert wird, damit ein sogenannter kritischer Cluster entsteht, der die Keimbildung sowie das kristalline Wachstum und die Kondensation von Eis ermöglicht. Dieser Datenpunkt ist also wichtig, denn jetzt müssen wir uns die Frage stellen, wie es zu Eis geworden ist. “ er sagte.
Im Zusammenhang mit dem Wasserdampf sah das LCROSS-Team auch zwei „Aromen“ von Hydroxyl. "Wir haben eine gesehen, die emittierte, als ob sie nur aufgeregt wäre", sagte Colaprete, "was bedeutet, dass dieses OH aus Getreide stammen könnte - es könnte das adsorbierte OH sein, das wir in den M Cubed-Daten gesehen haben, als es veröffentlicht wurde oder befreit von einem heißen Aufprall und in Sichtweite. Wir sehen auch eine Emission von OH, die als sofortige Emission bezeichnet wird und nur für die Emission gilt, die Sie erhalten, wenn OH durch Photolyse gebildet wird. “
Dann kam das "viel mehr". Zwischen den LCROSS-Instrumenten, den Beobachtungen des Lunar Reconnaissance Orbiter - und insbesondere dem LAMP-Instrument (Lyman Alpha Mapping Project) - war Kohlenmonoxid am häufigsten flüchtig, dann war Wasser das Schwefelwasserstoff. Dann war Kohlendioxid, Schwefeldioxid, Methan, Formaldehyd, vielleicht Ethylen, Ammoniak und sogar Quecksilber und Silber.
"Es gibt also eine Vielzahl verschiedener Arten, und was interessant ist, ist, dass einige dieser Arten im Wasser häufig vorkommen", sagte Colaprete. "So haben beispielsweise Ammoniak und Methan Konzentrationen im Verhältnis zur gesamten Wassermasse, die wir gesehen haben, ähnlich wie bei einem Kometen."
Colaprete sagte, dass die Tatsache, dass Kohlenmonoxid häufiger vorkommt als Wasser und dass Schwefelwasserstoff einen erheblichen Anteil des gesamten Wassers ausmacht, auf eine beträchtliche Menge an Verarbeitung im Krater selbst hindeutet.
"Es gibt wahrscheinlich Chemie auf den Körnern im dunklen Krater", erklärte er. „Das ist interessant, denn wie bringt man Chemie bei 40 bis 50 Grad Kelvin ohne Sonnenlicht zum Laufen? Was ist die Energie - sind es kosmische Strahlen, Sonnenwindprotonen, die sich hineinarbeiten, sind es andere elektrische Potentiale, die mit den dunklen und hellen Regionen verbunden sind? Wir wissen es nicht. Dies ist wiederum ein Umstand, in dem wir einige Daten haben, die nicht ganz sinnvoll sind, aber mit bestimmten Ergebnissen an anderer Stelle übereinstimmen, was bedeutet, dass sie in gewissem Maße kometär aussehen und so aussehen, wie wir sie bei Kälte sehen Kornprozesse im interstellaren Raum. “
Colaprete sagte, dass es überraschend sei, viele dieser Verbindungen zu finden, wie Kohlenmonoxid, Quecksilber und insbesondere Methan und molekularen Wasserstoff. "Wir haben viele Fragen wegen des Auftretens dieser Arten", sagte er.
Es gab auch Unterschiede in der Häufigkeit aller Arten im Laufe der Zeit - die kurzen 4 Minuten, in denen sie die Ejektawolke überwachen konnten, bevor das Hirtenraumschiff selbst den Mond traf. "Wenn Sie so wollen, können wir die Freisetzung der flüchtigen Stoffe in Abhängigkeit von der Zeit tatsächlich auflösen, wenn wir uns die Daten immer genauer ansehen", sagte er. „Und das ist wichtig, weil wir erzählen können, was beim ersten Aufprall freigesetzt wurde, was als im Sonnenlicht sublimierte Körner freigesetzt wurde und was aus dem heißen Krater„ herausgeschwitzt “wurde. Hier sind wir also gerade, nicht nur: „Hey, wir haben Wasser gesehen, und wir haben eine beträchtliche Menge gesehen.“ Aber in Abhängigkeit von der Zeit kommen verschiedene Teile heraus und verschiedene „Geschmacksrichtungen“ von Wasser Wir enträtseln es bis ins kleinste Detail. Das ist wichtig, da wir genauer verstehen müssen, worauf wir uns tatsächlich ausgewirkt haben. Das ist wirklich das, woran wir interessiert sind, unter welchen Bedingungen wir Einfluss hatten und wie sich das Wasser in diesem dunklen Krater im Boden verteilt. “
Die große Frage ist also, wie all diese verschiedenen Verbindungen dorthin gekommen sind. Kometeneinschläge scheinen die beste Antwort zu bieten, aber sie können auch vom frühen Mond, der Sonnenwindlieferung, einem anderen unbekannten Prozess oder einer Kombination ausgasen.
"Wir verstehen das überhaupt nicht", sagte Colaprete. „Die Analyse und Modellierung steckt noch in den Kinderschuhen. Es fängt gerade erst an und jetzt haben wir endlich einige Daten aus all diesen verschiedenen Missionen, um die Modelle einzuschränken und uns wirklich zu erlauben, über Spekulationen hinauszugehen. “
LCROSS war eine Zusatzmission zum LRO-Start, und die Mission hatte mehrere Unbekannte. Colaprete sagte, seine größte Angst vor den Auswirkungen und den Ergebnissen sei, dass sie keine Daten erhalten würden. "Ich hatte Angst, dass etwas passieren würde, es würde keinen Auswurf geben, keinen Dampf und wir würden einfach in diesem schwarzen Loch verschwinden", gestand er. "Und das wäre unglücklich gewesen, obwohl es ein Datenpunkt gewesen wäre und wir hätten herausfinden müssen, wie zum Teufel das passieren würde."
Aber sie haben Daten erhalten und in einer Fülle, die - wie jede erfolgreiche Mission - mehr Fragen als Antworten bietet. "Es war wirklich eine Erkundung", sagte Colaprete. "Wir gingen an einen Ort, an den wir noch nie zuvor gegangen waren, einen permanent beschatteten Krater in den Polen des Mondes. Wir wussten also, dass alles, was wir datenmäßig zurückbekamen, uns wahrscheinlich am Kopf kratzen würde."
Zusätzliche Quelle: Wissenschaft
