แผนที่ทางจันทรคติแสดงให้เห็นว่ามีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของแข็งอยู่ ณ ที่ใด โดยซ่อนจากแสงแดด BY เลโต ซาปูนาร์ | เผยแพร่ 18 พ.ย. 2564 18:00 น
ศาสตร์
ช่องว่าง
ดวงจันทร์
NASA
“แผนที่ขุมทรัพย์” ทางจันทรคติสามารถนำทางนักสำรวจไปยังทรัพยากรที่แช่แข็งบนดวงจันทร์ โดยจัดหาส่วนผสมหลักสำหรับเชื้อเพลิงและสิ่งจำเป็นอื่นๆ ตามรายงานของผู้เขียนผลการศึกษาล่าสุด
ทีมนักวิจัยได้ใช้ข้อมูลอุณหภูมิพื้นผิวกว่าทศวรรษที่ถ่ายโดย Lunar Reconnaissance Orbiter เพื่อทำแผนที่ “กับดักเย็น” บนดวงจันทร์ ซึ่งเป็นบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำเพียงพอสำหรับคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของแข็ง (CO2) เช่นเดียวกัน
วัสดุเป็นน้ำแข็งแห้งที่คุณสามารถหาได้ในซูเปอร์
มาร์เก็ต แคชเหล่านี้อาจใช้ทำเชื้อเพลิงจรวด อาหาร วัสดุ และออกซิเจนสำหรับนักสำรวจดวงจันทร์
กับดักความเย็นเป็นจุดสนใจล่าสุดของคำอธิบาย
ทางจันทรคติเพราะเป็นที่ที่ผู้เชี่ยวชาญคาดว่าจะพบน้ำNorbert Schorghofer หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ในฮาวายซึ่งทำงานให้กับสถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของรัฐแอริโซนากล่าว
ยังไม่มีใครสามารถตรวจสอบว่ามีน้ำแข็ง CO2 อยู่ในกับดักเย็นเหล่านี้หรือไม่ แต่การศึกษานี้สนับสนุนแนวคิดที่ว่ามีพื้นที่ที่มีร่มเงาและเย็นตลอดเวลาจนน้ำแข็งสามารถอยู่รอดได้ มีหลักฐานโดยตรงว่ามี CO2 บนดวงจันทร์ด้วย ในปี 2009 การสังเกตการณ์และสำรวจปล่องภูเขาไฟบนดวงจันทร์ของนาซ่า (LCROSS)ได้จงใจโยนเศษซากจรวดเข้าไปในปล่องดวงจันทร์ด้วยความเร็วสูง เพื่อสร้างกลุ่มวัสดุที่ไหลเข้าสู่อวกาศ จากนั้นโพรบจะวิเคราะห์ขนนกและตรวจพบ CO2 และโมเลกุลของน้ำ
ข้อเท็จจริงนี้เมื่อจับคู่กับแผนที่ใหม่ของพื้นที่เย็นหมายความว่า “กับดักความเย็นเหล่านี้ควรมี CO2 จริงๆ” Schorghofer กล่าว แต่ขั้นตอนต่อไปคือภารกิจที่จะต้องออกไปตรวจสอบโดยการสำรวจ
เหนืออุณหภูมิที่กำหนด น้ำและน้ำแข็ง CO2 ในอวกาศจะระเหิด ทำให้เฟสเปลี่ยนจากของแข็งเป็นก๊าซได้โดยตรง ในกับดักเย็นเหล่านี้บางส่วน การระเหิดของน้ำแข็ง CO2 จะช้าลงจนคลาน—ความลึกไม่เกินสองสามเซนติเมตรสูญเสียไปทุกๆ พันล้านปี ซึ่งหมายความว่าอย่างยิ่งน้ำแข็งควรสะสมบนดวงจันทร์เพราะดวงจันทร์รวบรวมน้ำแข็งเร็วกว่าที่มันหายไป
กระเป๋า CO2 แช่แข็งบนดวงจันทร์สามารถเติม
เชื้อเพลิงให้กับการเดินทางในอวกาศในอนาคต
แผนที่ที่น้ำแข็งคาร์บอนไดออกไซด์จะระเหิดบนพื้นผิวของขั้วใต้ของดวงจันทร์ บริเวณที่เป็นสีม่วงเป็นที่ที่น้ำแข็งจะอยู่ได้นานที่สุด AGU / จดหมายวิจัยธรณีฟิสิกส์
มีกับดักน้ำแข็งน้ำประมาณ 6,000 ตารางไมล์ในพื้นที่ขั้วโลกใต้เพียงแห่งเดียว แต่ CO2 ต้องการอุณหภูมิที่ต่ำกว่าเพื่อให้คงตัวแช่แข็ง และพื้นที่ที่เย็นกว่านั้นหายากกว่า ทีมของ Schorghofer พบกับดักน้ำแข็งขนาด 79 ตารางไมล์ซึ่งอาจมีคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของแข็งอยู่ในหลุมอุกกาบาตที่มีเงามืดรอบขั้วโลกใต้ตามรายงานในวารสาร Geophysical Research Letters พวกเขายังได้เรียนรู้บางสิ่งที่ฟังดูชัดเจน—น้ำแข็งใดๆ ก็ตามที่ควรละลายเร็วขึ้นในฤดูร้อน เมื่อดวงจันทร์ร้อนขึ้นเล็กน้อย
ภูมิภาคเหล่านี้—บางส่วนของสถานที่ที่หนาวที่สุดของดวงจันทร์—เป็นพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ CO2 สามารถคงตัวได้โดยพิจารณาจากความผันผวนของความผันผวนPaul Hayneนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยโคโลราโดที่โบลเดอร์ซึ่งมีความสนใจเป็นพิเศษในน้ำแข็งบนเสาดวงจันทร์และ ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษา
กับดักอยู่ใน “เงาในเงามืด” และไม่ได้เห็นแสงแดดเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งพันล้านปี Hayne กล่าว นักวิทยาศาสตร์รู้ดีว่าบริเวณเหล่านี้เคยมีมาก่อน แต่ไม่รู้ว่าหนาวแค่ไหนหรือกว้างแค่ไหน
[ที่เกี่ยวข้อง: ดวงจันทร์เปียก (เล็กน้อย) นาซ่ายืนยัน ตอนนี้อะไร? ]
แม้ว่าการศึกษานี้จะให้ “แผนที่ขุมทรัพย์” ของกับดักความเย็น การเข้าถึงและการแยก CO2 นั้นเป็นเรื่องที่แตกต่างออกไป เขากล่าว
ภารกิจของยานลงจอดและนักบินอวกาศในอนาคตมีแนวโน้มที่จะพบกับดักความเย็นขนาดเล็กจำนวนมากซึ่งเล็กเกินกว่าจะมองเห็นได้จากวงโคจร Hayne กล่าว คาร์บอนนั้นหายากบนดวงจันทร์ แต่เป็นองค์ประกอบที่มีประโยชน์อย่างเหลือเชื่อ มีเทนซึ่งเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกสำหรับจรวด SpaceX ล่าสุด สามารถผลิตได้จาก CO2 เขากล่าว
อย่างแม่นยำว่า CO2 บนดวงจันทร์มาจากไหนนั้นไม่แน่นอน Schorghofer กล่าวว่าส่วนใหญ่น่าจะสะสมโดยดาวหางที่อุดมไปด้วยน้ำแข็งชนิดต่างๆ และเสริมว่าผลกระทบของอุกกาบาตที่อุดมด้วยคาร์บอนบนพื้นผิวดวงจันทร์อาจสร้าง CO2 จากปฏิกิริยาเคมีเช่นกัน ดวงจันทร์อาจเป็น “การปล่อยก๊าซออก” โดยปล่อยให้ CO2 ที่ติดอยู่ใต้ดินลึกเคลื่อนตัวขึ้นสู่ผิวน้ำอย่างช้าๆ
บนดวงจันทร์มีคาร์บอนเพียงเล็กน้อยจนการค้นหามัน “เหมือนกับการค้นหาน้ำมันบนโลกในช่วงแรก” Schorghofer กล่าว เมื่อก่อน ผู้คนกำลังมองหาไฮโดรคาร์บอนเข้มข้น “ตอนนี้เรากำลังมองหาคาร์บอนเข้มข้น”
