მთვარეზე რომ წყალია, დიდი ხანია, ცნობილია. მეცნიერებმა ამჯერად მიაგნეს ადგილს, სადაც შეიძლება, დიდი ოდენობით წყალი იმალებოდეს.
ჩინეთის ზონდ Chang’e-5-ის მიერ შეგროვებულ და დედამიწაზე გამოგზავნილ მთვარის მტვერში არსებულ მინერალში განსაკუთრებით დიდი ოდენობით წყალს მიაგნეს — წყალი მისი მასის თითქმის 41 პროცენტს შეადგენს.
ეს მინერალი ძალიან ჰგავს ნოვოგრაბლენოვიტს, რომელიც მხოლოდ რამდენიმე წლის წინ აღმოაჩინეს კამჩატკის ნახევარკუნძულზე, ბაზალტურ ქანებში. ორივეს, მთვარის და დედამიწის ვერსიასაც აქვს ქიმიური ფორმულა (NH4)MgCl3·6H2O და ერთნაირი კრისტალური სტრუქტურა.
გამომდინარე იქიდან, რომ ნოვოგრაბლენოვიტის შესწავლა აქ, დედამიწაზეც შეგვიძლია, თითქმის იდენტური მინერალის მთვარეზე აღმოჩენა გარკვეულ მინიშნებებს გვაძლევს იმის შესახებ, თუ სად იმალება მთვარეზე წყალი და როგორ მოხვდა ის იქ — ასევე მთვარის წყლის ისტორიის შესახებ.
მთვარეზე წყლის წარმომავლობა, არსებობა და გადანაწილება დღემდე გარკვეულწილად საიდუმლოებით არის მოცული. ამის გარკვევას მეცნიერები აქტიურად ცდილობენ, რადგან ის, თუ საიდან მოდის მთვარის წყალი და სადაა ის ახლა — დედამიწა-მთვარის ისტორიის მნიშვნელოვანი კომპონენტია.
ამას გარდა, იმის ცოდნას, თუ სად იმალება წყალი მთვარეზე, მნიშვნელობა აქვს მთვარის სამომავლო მისიებზე, რადგან გადარჩენისათვის ადამიანებს წყალი გვჭირდება.
მთვარის ძველ ნიმუშებში წყალი აქამდეც არის აღმოჩენილი, ძირითადად მინის ციცქნა ბურთულებში ჩაჭედილი; ამ ბურთულებს სფერულებს უწოდებენ და მაშინ წარმოიქმნება, როდესაც ზედაპირზე არსებული მასალები დნება. მთვარიდან არეკლილი სინათლის სპექტრში წყლის სიგნალების მიუთითებს, რომ მთვარეზე სადღაც გაცილებით მეტი წყალი იმალება.
ერთი გაბატონებული მოსაზრების მიხედვით, წყალი შეკრულია მთვარის რეგოლითის შემადგენელ მინერალებში. თუმცა, წინა კვლევების მიხედვით, მთვარის ქანებში არსებული წყალბადი და ჟანგბადი ჰიდროქსილის სხვა მოლეკულების ფორმით უნდა იყოს — ნაერთების, რომლებიც წყალბადისა და ჟანგბადისგან შედგება, მაგრამ უფრო სხვანაირი პროპორციებით, ვიდრე ეს წყლის შემთხვევაშია.
ჩინეთის ზონდი Chang’e-5 მთვარეზე 2020 წლის დეკემბერში დაეშვა და მაშინვე უდიდესი აღმოჩენა გააკეთა — ლოდებში წყლის ნიშნების პირველი დაფიქსირება ადგილზე. თუმცა, უცნობი რჩებოდა, ეს მოლეკულური წყალი იყო თუ ჰიდროქსილის სხვა მოლეკულა. ამისათვის დეტალური ანალიზი იყო საჭირო.
ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის ფიზიკოსებმა, შიფენგ ჯინმა და მუნან ჰაომ ეს ანალიზები ახლა აქ, დედამიწაზე შეასრულეს ნიმუშებში, რომლებიც Chang’e-5-მა დედამიწაზე გამოგზავნა. იმის დასადგენად, მთვარის რეგოლითის ნიმუშები მართლაც წყალს შეიცავდა თუ რაღაც სხვას, მათ რენტგენული კრისტალური დიფრაქცია და ქიმიურ იზოტოპთა ანალიზის მეთოდები გამოიყენეს.
შედეგად დადგინდა მოლეკულური წყლის არსებობა მინერალ (NH4)MgCl3·6H2O-ში, რომელიც წყლის ექვსამდე კრისტალისგან შედგება.
ნოვოგრაბლენოვიტი დედამიწაზე იშვიათად წარმოიქმნება, ცხელი ბაზალტისა და წყლითა და ამიაკით მდიდარი ვულკანური აირების ურთიერთქმედების შედეგად. მთვარეზე ნაპოვნი მინერალი მთლად იგივე არ არის, რადგან მასში არსებულ ქლორის იზოტოპს დედამიწისეული ქლორის იზოტოპებისგან განსხვავებული შემადგენლობა აქვს, მაგრამ მისი წარმოქმნის მექანიზმი სავარაუდოდ ზუსტად იგივეა.
ეს კი იმაზე მიუთითებს, რომ მაშინ, როცა მთვარე ვულკანურად აქტიური იყო, იქ წყალიც იყო და ამიაკიც.
„თერმოდინამიკური ანალიზები აჩვენებს, რომ იმ დროს, მთვარის ვულკანურ აირებში წყლის შემცველობის ქვედა ზღვარი ისეთი იყო, როგორიც დღეს დედამიწაზე ყველაზე მშრალ ვულკანებშია. ეს კი ცხადყოფს მთვარის ვულკანური დეგაზაციის კომპლექსურ ისტორიას, რასაც დიდი მნიშვნელობა აქვს მთვარის ევოლუციის შესწავლაში“, — წერს ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემია განცხადებაში.
აღმოჩენა ასევე მიუთითებს მთვარეზე წყლის აქამდე უცნობ წყაროზე — ჰიდრატირებულ მარილებზე. ის წყლის ყინულზე გაცილებით სტაბილურია, რაც იმაზე მიგვანიშნებს, რომ მთვარის იმ ნაწილებშიც შეიძლება იყოს, სადაც მზის სინათლე უხვადაა.
კვლევა Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
