Voda na MěsíciVeritasium

Je na Měsíci voda? Mohlo by se zdát, že odpověď zní ne, protože během dne na Měsíci, který trvá dva pozemské týdny, teplota na povrchu dosahuje 123 °C. Dost na to, aby se všechna voda vypařila, kdyby Měsíc měl atmosféru jako Země, což ale nemá. Důvodem, proč ji nemá, je slabá gravitace na Měsíci.

Je to jen šestina gravitace Země. Tím pádem nedokáže udržet rychle se pohybující molekuly, jako je voda. Neudrží nic, co se pohybuje rychleji než 2,4 km/s, což je úniková rychlost z Měsíce. Zdá se, že je to hodně, ale za jakékoliv teploty se určité množství molekul pohybuje mnohem rychleji než průměrnou rychlostí. Ty pak z Měsíce odlétají do vesmíru a jiné molekuly zaujmou jejich pozici, dokud všechny rychlé molekuly neodletí.

Měsíc má navíc velmi slabé magnetické pole a jeho povrch tak není chráněn před slunečním větrem. To je proud nabitých částic pocházejících ze Slunce. Tyto částice dokážou vystřelit molekuly z povrchu Měsíce do vesmíru. Tímto způsobem Mars přišel o většinu své atmosféry. Pokud tedy na Měsíci někdy byla voda, měla by být už dávno pryč.

To bylo potvrzeno i přistáním na Měsíci. Vzorky horniny, které přivezli astronauti, neobsahovaly téměř žádné hydratované minerály. Stopy vody ve vzorku sice našli, ale vysvětlili je jako kontaminaci. Nemysleli, že je z Měsíce. Těsnění kontejnerů bylo totiž poškozeno měsíčním prachem. V roce 2009 jsme však objevili něco přelomového, když vědci záměrně nabourali raketou na měsíční povrch.

Při nárazu letěla rychlostí 2,5 km/s. Dopad vytvořil kráter 25 m široký a 4 m hluboký. Taky to vymrštilo 10 000 tun materiálu z povrchu. Polovina se dostala tak vysoko, že byla ozářena Sluncem. To umožnilo kamerám satelitu na oběžné dráze snímat emisní spektrum vody v tomto prachu. A co zaznamenaly? Emisní pruhy vody byly jasné.

Vědci odhadli, že 5,6 % uvolněného prachu tvořila voda. Jak je to ale možné? Kde se ta voda vzala a proč se z Měsíce nevytratila? Měsíční voda pochází ze třech různých zdrojů. Abychom porozuměli prvnímu zdroji, stačí se podívat, kam raketa do Měsíce narazila. Měsíc nemá žádnou temnou stranu. Přestože Zemi je přivrácena vždy stejná část, sluneční světlo se dostává na všechny části Měsíce.

Na pólech jsou ale krátery, které jsou díky své lokaci a hloubce neustále ve stínu. Říká se jim místa permanentního zástinu. Jelikož tam nikdy nesvítí Slunce, patří k nejchladnějším místům Sluneční soustavy. Jsou chladnější než povrch Pluta. Může tam být až -249 °C. Do těchto míst se vědci rozhodli narazit raketou. Jelikož je v těchto místech neustále nízká teplota, voda tu zůstává v pevném skupenství.

Odkud se ta voda ale vzala? Z komet a meteoritů, které s sebou vodu na Měsíc přinesly. Molekuly, které se dostaly do míst permanentního zástinu, se tam navždy zachytily ve formě ledu. To ale není jediný původ vody na Měsíci. Ve vzorcích z misí Apollo 15 a 17 vědci našli miniaturní skleněné korálky.

Ty byly vytvořeny, když byl Měsíc ještě sopečně činný. Erupce vymrštily kapičky lávy do vesmíru, kde rychle vychladly a dopadly zpět na povrch. V roce 2007 tyto korálky rozpůlili a hledali v nich vodu. Našli velké množství vody, obzvláště ve středu korálků. To napovídá, že tam voda byla uvězněna během erupce, že se dovnitř nevsákla při kontaminaci vodou na Zemi. Tato voda pochází z nitra Měsíce.

To znamená, že Měsíc musel mít vodu odjakživa. To dává smysl, jelikož Měsíc je nejspíše kusem Země, který se odlomil před miliardami let po kolizi s tělesem o velikosti Marsu. Třetím zdrojem je voda vzniklá přímo na povrchu Měsíce reakcí kyslíku a vodíku. Zdroj kyslíku je zřejmý. Kyslík tvoří 45 % povrchu Měsíce. Převážně je vázaný v oxidech minerálů.

Kde se ale bere vodík? Odpovědí je sluneční vítr. Ten neustále přináší protony na povrch Měsíce. Ty reagují s kyslíkem za vzniku hydroxidu a nakonec i vody. Tato voda se pak přesunuje po povrchu Měsíce dokud neodletí do vesmíru, nebo nepřistane v kráterech a nezmění se na led. Na Měsíci tedy opravdu je voda.

To je důležité, protože budoucí mise budou moci tuto surovinu využít. Nejen na pití a zavlažování v měsíčních koloniích, ale i na výrobu raketového paliva. Když dovedeme vyrábět palivo na Měsíci, významně se sníží finanční náklady cest do vesmíru. Dlouho jsme si mysleli, že Měsíc je úplně suchý. Tyto staré hypotézy se nám však rozpustily před očima. Překlad: Zarwan www.videacesky.cz