Apollo-lennon näytteestä löytyi vettä

Ovatko todisteet vedestä Kuussa olleet tutkijoiden nenän edessä jo vuosikymmeniä?

torstai 18. maaliskuuta 2010 teksti John Roach, National Geographic News

Yhdysvaltojen ilmailu- ja avaruushallinto NASA törmäytti hiljattain Kuun pintaan kaksi luotainta tutkiakseen sen vesitilannetta. Kun törmäyksen irrottamaa ainetta analysoitiin, saatiin vakuuttavat todisteet siitä, että kuuperä ei ole lainkaan niin kuiva kuin on luultu.

Asia olisi voinut selvitä jo aiemminkin, sillä pitävät todisteet Kuun vetisyydestä ovat olleet jo kauan NASAn tutkijoiden ulottuvilla.

Maaliskuun alussa tutkijat ilmoittivat, että Apollo-ohjelman astronauttien Maahan tuomista kivinäytteistä on löydetty häviävän pieniä määriä vettä.

Kivinäytteiden sisältämän veden ja vulkaanisen lasin määrä on kuitenkin ilmoitettava korkeintaan ppm:n (parts per million eli miljoonasosa) tuhannesosina. Se taas selittää sen, miksi 1960-luvun lopulla ja 1970-luvun alussa tehdyissä tutkimuksissa tultiin siihen tulokseen, että Kuu on täysin kuiva ja eloton paikka.

”Vasta kymmenen viime vuoden aikana mittauslaitteista on tullut niin herkkiä, että niillä voidaan havaita vettä näin pieninä pitoisuuksina”, sanoo Gary Lofgren, NASAn Houstonissa Yhdysvalloissa sijaitsevan Johnson Space Centerin kuuosaston museonjohtaja.

Lofgren, joka ei ole itse ollut mukana tekemässä uutta tutkimusta, kutsuu sitä ”kunnon perustaksi”, joka ansaitsee lisäselvityksiä.

Uusi todisteketju vedestä Kuussa

Ensimmäiset viittaukset kivinäytteissä esiintyvään veteen julkaistiin vuonna 2008 Nature-lehdessä. Tutkijat kertoivat tuolloin löytäneensä Apollo-lennoilla Kuusta kerätystä vulkaanisesta lasista vesimolekyylejä. He eivät kuitenkaan pystyneet todistamaan sitä, ettei vettä olisi joutunut näytteisiin huolimattoman käsittelyn vuoksi.

Yksi tapa ratkaista vesimolekyylien alkuperä on mitata niissä esiintyvän vedyn isotooppien määrä. Nature-lehdessä tutkimuksensa julkaisseella ryhmällä ei ollut tätä tekniikkaa käytössään, sanoo James Greenwood, maa- ja ympäristötieteiden professori Wesleyanin yliopistosta Middletownista.

Isotooppimittaukset ovat kuin sormenjälki. Maan vaipasta peräisin olevan veden isotooppisuhde on erilainen kuin esimerkiksi komeetasta peräisin olevalla vedellä.

Samoihin aikoihin, kun tutkimus julkaisiin Nature-lehdessä, Greenwood kehitti tekniikkaa, jolla voitaisiin määrittää Marsin meteoriittien kemiallinen koostumus. Myöhemmin hän käytti menetelmää kuukivien sisältämään apatiittiin saadakseen selville sen vesimolekyylien isotooppisuhteen.

Analyysi osoitti, että kuukivien vesi ”ei ole meiltä peräisin”, kuten Greenwood muotoili asian esitellessään tutkimustuloksia 41. tieteellisessä kuu- ja planeettakonferenssissa Houstonissa.

Vettä Kuun mineraaleissa

Greenwoodin esityksen aikana toinen tutkijaryhmä ilmoitti havainneensa vettä Kuun yhdessä ”meressä” sijaitsevasta apatiittipitoisesta kalliosta. ”Meret" ovat muita tummempia alueita, joiden arvellaan muodostuneen Kuussa aikoja sitten tapahtuneissa laavapurkauksissa.

Tutkijat olivat onnistuneet arvioimaan näytteissä olevan fluorin ja kloorin määrän muun muassa pommittamalla mineraalia mikroanalysaattorin elektronisäteellä.

Tunnettujen apatiittimuotojen ja niissä esiintyvien fluori- ja kloorimäärien perusteella pääteltiin, että näytteiden kiderakenteesta puuttui vielä yksi komponentti.

Tutkijaryhmä tuli siihen tulokseen, että puuttuvan molekyylin täytyi olla hydroksidi, joka on tavallinen yhdiste apatiitissa ja veden hajoamisen sivutuote.

Havainto on ”yksi ensimmäisistä tapauksista, joissa vulkaanisesta kuumineraalista on löydetty vettä”. Se on myös lisätodiste siitä, että Kuun magmakivessä on yleensäkin merkkejä vedestä, sanoo geologi Francis McCubbin, joka työskentelee Washington D. C.:ssä Carnegien tieteellisessä tutkimuslaitoksessa.

”Vaikka Kuussa on paljon enemmän vettä kuin tähän saakka on luultu”, McCubbin sanoo, ”se on silti monta kertaa kuivempi kuin Maa tai Mars, eikä tieto siten ole ristiriidassa 40:n viime vuoden aikana kuukivillä tehtyjen tutkimusten kanssa.”

Mistä Kuun vesi on peräisin?

Seuraavaksi on tarkoitus selvittää, mistä vesi on tullut Kuuhun. Valtaosa tutkijoista on sitä mieltä, että se on peräisin Kuun varhaisvaiheista ja muodostunut vain vähän aikaa sen jälkeen, kun Maa törmäsi Marsin kokoiseen taivaankappaleeseen.

James Greenwoodin mukaan yksi mahdollisuus on se, että nuoreen Kuuhun, jonka pinta ei ollut vielä jähmettynyt kiinteäksi, törmäsi jääkomeetta.

Francis McCubbinin mukaan toinen mahdollisuus on se, että kaikki vesi ei kuivunutkaan, kun osa Maasta sinkoutui avaruuteen ja muodosti Kuun. Tällöin vesi olisi peräisin varhaisesta Maasta.

Kuukivistä löydetyt pienet vesimäärät sopivat hyvin kuvaan, kun ajatellaan, miten veden on täytynyt haihtua Kuusta sen ollessa vielä kuuma, sanoo McCubbin. ”Siitä jää kuitenkin aina joitain jälkiä.”

Ehkä sinua kiinnostaa...

Ehkä tämä kiinnostaa sinua ...