“ วัฏจักรของน้ำบนดวงจันทร์” เป็นวลีที่หลายคนรวมถึงนักวิทยาศาสตร์ทางจันทรคติไม่เคยคาดหวังว่าจะได้ยิน การค้นพบใหม่ที่น่าประหลาดใจของน้ำที่แพร่หลายบนพื้นผิวของดวงจันทร์ซึ่งถูกเปิดเผยและยืนยันโดยยานอวกาศสามแห่งเมื่อปีที่แล้วเป็นหนึ่งในหัวข้อหลักของการอภิปรายและการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้โดยนักวิจัยดวงจันทร์ แต่การหาวัฏจักรของวิธีการที่น้ำปรากฏและหายไปในวันจันทรคติยังคงเข้าใจยาก ณ ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่ากระบวนการต่าง ๆ ไม่กี่อย่างที่สามารถส่งน้ำและไฮดรอกซิล (OH) ไปยังพื้นผิวดวงจันทร์: อุกกาบาตหรือดาวหางพุ่งเข้าชนดวงจันทร์ออกมาจากภายในของดวงจันทร์หรือลมสุริยะกับดวงจันทร์ แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีรายละเอียดใด ๆ ของกระบวนการเหล่านี้เพิ่มขึ้น
ดาน่าเฮอร์ลีย์จากห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์เป็นส่วนหนึ่งของทีมนักวิทยาศาสตร์ที่พยายามจำลองวัฏจักรของน้ำตามจันทรคติ .
“ เมื่อเราทำแบบจำลองเราถือว่าวิธีที่น้ำสูญเสียนั้นเกิดจากการอัดแสงด้วยแสงและนั่นก็เป็นการกำหนดช่วงเวลา” เฮอร์ลีย์บอกกับนิตยสารอวกาศ “ และการใช้จำนวนครั้งนั้นลดจำนวนที่มาจากลมสุริยะหรือไมโครเมตรไม่สามารถเพิ่มจำนวนที่สังเกตได้ถ้ามันอยู่ในสถานะคงที่ดังนั้นบางสิ่งบางอย่างจึงไม่ได้รับการแก้ไข”
Photodissociation เกี่ยวข้องกับการสลายตัวของสารให้เป็นองค์ประกอบที่ง่ายขึ้นโดยพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์
ดูเหมือนว่าปริมาณน้ำจะเปลี่ยนแปลงไปตามช่วงเวลาของวันจันทรคติ การสำรวจสองครั้งต่อสัปดาห์โดยสเปกโตรมิเตอร์บนยานอวกาศ Deep Impact repurposed (ตอนนี้เรียกว่า EPOXI) แสดงให้เห็นว่าบริเวณที่อยู่ใกล้กับจุดสิ้นสุดของดวงจันทร์ในตอนเช้ามีน้ำและไฮดรอกซิลที่ตรวจพบได้และอีกหนึ่งสัปดาห์ต่อมา สารก็หายไป แต่ภูมิภาคใหม่ตอนรุ่งเช้าก็มี H2O และ OH
ทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่าส่วนหนึ่งของน้ำและไฮดรอกซิลนั้นเกิดจากไอออนของไฮโดรเจนในลมสุริยะ เมื่อถึงเวลาเที่ยงวันดวงจันทร์จะอุ่นที่สุดน้ำและไฮดรอกซิลบางส่วนหายไป ในตอนเย็นพื้นผิวจะเย็นลงอีกครั้งและน้ำกับไฮดรอกซิลจะกลับมา
แต่เฮอร์ลีย์กล่าวว่าลมสุริยะในสถานะคงที่ไม่ได้ทำซ้ำความหนาแน่นพื้นผิวที่สังเกตได้ของน้ำและไฮดรอกซิล
นอกจากนี้การดูที่แหล่งอื่น ๆ ที่เป็นไปได้เช่นอัตรา micrometeoroids และดาวหางที่รู้จักนั้นไม่ได้ให้ปริมาณ H20 และ OH ที่สังเกตได้เช่นกัน
“ เราอยากได้ข้อสังเกตมากขึ้นเพื่อทำความเข้าใจว่ามันวิวัฒนาการมาตลอดทั้งวันได้อย่างไร” เฮอร์ลีย์กล่าว
ในการพูดคุยของเธอเฮอร์ลีย์กล่าวว่าทีมของเธอพยายามที่จะมองมุมและไอเดียที่เป็นไปได้ทั้งหมดรวมถึงดาวหางที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้บนดวงจันทร์หรืออาจเป็นเหตุการณ์ตามฤดูกาลที่น้ำจากขั้วโลกฤดูหนาว แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีแนวคิดใด ๆ ที่ได้รับการทดสอบหรือทำแบบจำลองและ ณ ขณะนี้ยังไม่ได้ให้วิธีแก้ปัญหากับวัฏจักรของน้ำที่สังเกตได้ในแต่ละวัน
เธอยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าเนื่องจากมีกระบวนการที่ไม่เหมือนใครเกิดขึ้นการปฏิสัมพันธ์ระหว่างพื้นผิวและบรรยากาศจึงต้องการการศึกษามาก
“ พื้นผิวและบรรยากาศเชื่อมโยงกัน” เฮอร์ลีย์กล่าวในการให้สัมภาษณ์กับนิตยสารอวกาศ “ บรรยากาศเกิดจากพื้นผิว ไม่มีบรรยากาศที่คงอยู่เป็นเวลานานบนดวงจันทร์และมันถูกผลิตและหายไปอย่างต่อเนื่อง และมันมาจากพื้นผิวไม่ว่าจะมาจากสิ่งที่มาจากดวงจันทร์ regolith หรือสิ่งที่โต้ตอบกับธัญพืชเหล่านั้นไม่ว่าจะเป็นลมสุริยะหรือบางสิ่งที่ส่งผลกระทบ ดังนั้นพื้นผิวเป็นแหล่งกำเนิดของบรรยากาศและบรรยากาศนั้นกลับมาและมีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวอีกครั้ง และคุณต้องเข้าใจระบบทั้งหมดนั้นจริงๆ”
ดังนั้นอะไรคือสิ่งที่เธอคาดเดาได้ดีที่สุดว่าเป็นแหล่งน้ำ?
เฮอร์ลีย์กล่าวว่าต้องมีการรีไซเคิลที่เกิดขึ้นภายใน regolith และอาจเป็นเคมีพื้นผิวที่ซับซ้อนที่ทำให้ H20 และ OH มีอยู่เป็นเวลานานซึ่งจะอธิบายความหนาแน่นของพื้นผิวได้ดีกว่า
“ สิ่งที่ฉันได้ดูคือสิ่งที่อาจเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศและสิ่งต่าง ๆ ที่กระโดดขึ้นมาจากพื้นผิวแล้วกลับลงสู่ผิวน้ำ” เธอกล่าว “ ดวงจันทร์รีโทรรีค่อนข้างหลวมและอนุภาคขนาดเล็กและก๊าซเหล่านี้สามารถลงไปภายในเรจิ ธ ได้และอยู่ในระยะหลายเซนติเมตรบนสุด ดังนั้นจึงมีการแลกเปลี่ยนเกิดขึ้นในชั้นบนสุดที่ทำหน้าที่เป็นอ่างเก็บน้ำ นั่นคือการคาดเดาที่ดีที่สุดของฉันว่าเกิดอะไรขึ้น”
