მთვარეზე წყლის არსებობა ოფიციალურად დადასტურდა.
წყლის არსებობის ნიშნები დედამიწის ბუნებრივ თანამგზავრზე პირველად 2009 წელს დააფიქსირეს, მაგრამ გარკვეულ კითხვებს ბადებდა ტალღის ის სიგრძე, რომელშიც მაშინ წყალი დააფიქსირეს. ამჯერად, წყლისთვის უნიკალური ტალღის სიგრძის გამოყენებით, მეცნიერები პირველი ცალსახა, ეჭვგარეშე დაფიქსირების შესახებ იუწყებიან.
როგორც ჩანს, 2009 წელს გაკეთებული დასკვნები ზუსტი იყო.
გაურკვევლობას ბადებდა ის, რომ 2009 წელს მთვარეზე წყალი 3-მიკრომეტრის სიგრძის ინფრაწითელ ზოლში დააფიქსირეს. ამ ტალღის სიგრძეში იყო ორი შესაძლებლობა — წყალი ან ჰიდროქსილის კიდევ ერთი ნაერთი, რომელიც წყალბადსა და ჟანგბადს შეიცავს.
მკვლევართა ჯგუფმა NASA-ს ასტრონომ ქეისი ჰონიბალის ხელმძღვანელობით, გადაწყვიტა, დაკვირვებები ჩაეტარებინა იმ ტალღის სიგრეში, რომელიც 2009 წლის აღმოჩენას ან დადასტურებდა, ან უარყოფდა. 6-მიკრომეტრიან ინფრაწითელ ზოლს აუცილებლად უნდა ეჩვენებინა ხაზი, რომლის წარმოქმნაც მხოლოდ წყალბადის ორ და ჟანგბადის ერთ ატომს შეუძლია და რასაც H-O-H მოხრის რხევას უწოდებენ.
თუმცა, ეჭვგარეშე დაფიქსირება მაინც საკმაოდ რთულია. ამისათვის საჭირო იყო ინფრაწითელი ატმოსფეროს სტრატოსფერული ობსერვატორიის (SOFIA) გამოყენება.
ეს გახლავთ მსოფლიოში უდიდესი საჰაერო ობსერვატორია, რომელიც თვითმფრინავ Boeing 747SP-შია მოწყობილი; ხომალდი ისეა აწყობილი, რომ თან ატარებს დიდ რეფლექტორ ტელესკოპს.
დედამიწაზე განთავსებული ტელესკოპებისგან განსხვავებით, SOFIA ზედაპირიდან 11 კილომეტრის სიმაღლეზე, პლანეტის სტრატოსფეროში დაფრინავს. იქ ის ატმოსფეროს 99 პროცენტის ზემოთ არის მოქცეული და შესაბამისად, თავს არიდებს ატმოსფეროს მიერ ინფრაწითელი სხივების ბლოკირებას და შედეგად, სამყაროს ინფრაწითელში სწავლობს.
„SOFIA ერთადერთი ამჟამინდელი ობსერვატორიაა, რომელსაც ამ დაკვირვებების ჩატარება შეეძლო“, — ამბობს ჰონიბალი.
„მთვარის ამჟამინდელ ხომალდებს არ აქვთ ის ინსტრუმენტები, რომლებიც 6-მიკრომეტრში გაზომავენ; დედამიწის ზედაპირიდან კი 6-მიკრონიან სინათლეს ატმოსფერო ბლოკავს და შესაბამისად, მიწისპირა ტელესკოპებით დაკვირვება შეუძლებელია. SOFIA დედამიწის წყლის ორთქლის 99,9 პროცენტის თავზე დაფრინავს, რაც მას 6-მიკრომეტრიანი სინათლის დაფიქსირების საშუალებას აძლევს“, — აღნიშნავს ჰონიბალი.
SOFIA-ს ინსტრუმენტ FORCAST-ის გამოყენებით, მკვლევართა ჯგუფმა ფრთხილად შეისწავლა რეგიონი სამხრეთ პოლუსის მიდამოებში, რომელშიც 2009 წელს 3-მიკრომეტრიანი სინათლე დააფიქსირეს. მართლაც, იქ მათ გამოსხივების სწორედ ის ხაზი იპოვეს, რომელსაც ეძებდნენ — უნიკალური ხელწერა, რომლის წარმოქმნაც მხოლოდ H-O-H მოხრის ვიბრაციას შეუძლია.
ამ აღმოჩენაზე დაყრდნობით, ჯგუფმა შეაფასა წყლის რაოდენობაც — დაახლოებით 100-400 ნაწილაკი მილიონზე.
რა თქმა უნდა, მთვარის ზედაპირზე თხევადი ტბები არ არის, ნებისმიერი გაყინული წყალი კი მზის სინათლის მოხვედრისთანავე აორთქლდებოდა (სუბლიმაცია). თუმცა, არის მრავალი გზა, რომლითაც მთვარეს წყლის შენარჩუნება შეუძლია.
„ძირითადად ვფიქრობთ, რომ წყალი არის მინაში. როდესაც მთვარეს მიკრომეტეორიტი ეცემა, ის მთვარის მატერიის გარკვეულ ნაწილს ადნობს, რომელიც სწრაფად ცივდება და მინას წარმოქმნის. თუკი წყალი იქ უკვე არის, ან დაცემის შედეგად წარმოქმნილი, ანდაც მის მიერ მოტანილი, ამ წყლის გარკვეული ნაწილი მინის სტრუქტურაში ჩაიჭედება ამ უკანასკნელის გაციებისას.
კიდევ ერთ კვლევაში, რომელსაც კოლორადოს უნივერსიტეტის ასტრონომი პოლ ჰეინი ხელმძღვანელობდა, მეცნიერები კიდევ ერთ შესაძლებლობას იკვლევდნენ — პოლარულ კრატერებში არსებულ მუდმივად დაჩრდილულ რეგიონებს. მაღალ განედებზე არსებულ კრატერთა სარტყლები წარმოქმნის რეგიონებს, სადაც მზის სინათლე არასოდეს ხვდება.
ამ წერტილებში ტემპერატურა -163 გრადუს ცელსიუსზე მაღლა არასოდეს ადის და შესაბამისად, წარმოიქმნება ცივი „ხაფანგები“ სადაც შეიძლება წყლის ყინულის ნაჭრებიც იმალებოდეს.
მთვარის ორბიტაზე მოძერავი NASA-ს ხომალდის, Lunar Reconnaissance Orbiter-ის მონაცემების გამოყენებით, ჰეინმა და მისმა კოლეგებმა გამოიანგარიშეს, რომ იქ შეიძლება, 40 000 კვადრატული კილომეტრის ფართობია ასეთი მუდმივად დაჩრდილული ზედაპირი იყოს. მისი 60 პროცენტი სამხრეთ პოლუსზე მოდის.
„ამ ცივ ხაფანგებში ტემპერატურა იმდენად დაბალია, რომ ყინული ქვასავით უნდა იყოს. თუ იქ ყინული მართლაც არის, ის კიდევ მილიარდობით წლის განმავლობაში არსად წავა“, — ამბობს ჰეინი.
ორივე კვლევას ძალიან დიდი გავლენა აქვს მთვარის სამომავლო მისიებზე. მისია „არტემისის“ ფარგლებში NASA მთვარეზე მუდმივი ბაზის დაფუძნებას გეგმავს. თუკი ახლომახლოს უხვი წყლის წყარო მართლაც იქნება, მთვარის რეზიდენტებს მისი გამოყენება შეეძლებათ სასმელად, მცენარეების მოსაყვანად, ელექტროლიზის საშუალებით მისი დაშლა და რაკეტის საწვავად წყალბადის მიღება.
თუმცა, საჭიროა უკეთ ვიცოდეთ, სად შეიძლება იყოს წყალი და რამდენი. ჰეინის ჯგუფის კვლევა დაგვეხმარება სად ვეძებოთ, ჰონიბალის ჯგუფის კი — როგორ. ერთადერთი, რაც ახლა გვჭირდება, ტელესკოპით კარგი დაკვირვებებია.
ჰონიბალის ჯგუფმა უკვე ითხოვა ტელესკოპ SOFIA-თი დაკვირვებების 72 საათის უფლება. ასტრონომებს იმედი აქვთ, რომ გაარკვევენ მთვარის ზედაპირზე წყლის ქცევის ხასიათს და დაადგენენ მის წყაროსაც, გაიგებენ სად არის წყალი და მოძრაობს თუ არა ის მთვარის მასშტაბით.
ორი პუბლიკაცია ჟურნალ Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა. ბმულები შეგიძლიათ იხილოთ აქ და აქ.
მომზადებულია nasa.gov-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
