เมื่อพวกเขาเริ่มเดินบนดวงจันทร์ครั้งแรกนักบินอวกาศ Apollo 11 วาดภาพทิวทัศน์เป็นทะเลทรายแห้งกระดูก มีการถกเถียงกันว่าน้ำมาจากไหน แต่ตอนนี้นักวิจัยสองคนกับพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติในกรุงปารีสประเทศฝรั่งเศสได้พิจารณาแล้วว่าน้ำส่วนใหญ่ในดินบนพื้นผิวของดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นเนื่องจากโปรตอน ในลมสุริยะชนกับออกซิเจนในฝุ่นดวงจันทร์แทนที่จะเป็นผลกระทบจากดาวหางหรืออุกกาบาต
คำใบ้แรกที่มีน้ำบนดวงจันทร์เกิดขึ้นเมื่อ Chandrayaan-1 ของอินเดียพบคำแนะนำของน้ำทั่วพื้นผิวดวงจันทร์เมื่อมันวัดการจุ่มลงในแสงอาทิตย์สะท้อนที่ความยาวคลื่นที่ดูดซับโดยน้ำและไฮดรอกซิลซึ่งเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนหนึ่งอะตอม และออกซิเจนหนึ่งอะตอม
เพื่อช่วยให้ภาพกระจ่างขึ้นนักวิทยาศาสตร์ของนาซาได้หันไปเก็บข้อมูลจากยานอวกาศของพวกเขาสองตัวนั่นคือแคสสินีโพรบซึ่งส่งเสียงพึมพำดวงจันทร์ในปี 1999 ระหว่างทางไปยังดาวเสาร์และยานอวกาศ Deep Impact ของนาซ่า เส้นทางไปพบกับดาวหาง Hartley 2 ยานอวกาศทั้งสองยืนยันหลักฐานของน้ำและไฮดรอกซิลซึ่งเป็นโมเลกุลที่น่าจะมีอยู่ทั้งสองบนดวงจันทร์
มีสามคำอธิบายที่เป็นไปได้ว่าน้ำนั้นไปถึงที่นั่นได้อย่างไร ดาวหางและอุกกาบาตมีความเป็นไปได้สองอย่างในขณะที่คนอื่นเชื่อว่าอาจเกิดจากลมสุริยะ ในกรณีหลังนี้น้ำจะเกิดขึ้นจากลำธารของพลาสมาที่เกิดจากชั้นบรรยากาศบนของดวงอาทิตย์และโปรตอนพลังงานสูงที่พุ่งเข้าชนผิวดวงจันทร์ รังสีคอสมิคจากนอกระบบสุริยะสามารถฉีดไอออนเข้าไปในหินดวงจันทร์ได้เช่นกันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่สร้างน้ำ
เพื่อค้นหาแหล่งน้ำที่น่าสนใจที่สุด Alice Stephant และ Francois Robert ทำการวัดอัตราส่วนของไฮโดรเจนและดิวทีเรียมในตัวอย่างดินจากภารกิจ Apollo 16 และ Apollo 17 พวกมันวิ่งผ่านกลุ่มตัวอย่างของสเปกโตรมิเตอร์สเปกโตรมิเตอร์ที่ไม่เพียง แต่ตรวจจับว่ามีไอโซโทปใดอยู่บ้าง แต่ลึกแค่ไหนในตัวอย่างพื้นผิว
ในการศึกษาตัวอย่างดินขนาดเล็กของดวงจันทร์พวกเขาพบว่าการลดลงของออกซิเจนจากซิลิเกตในดินโดยโปรตอนจากลมสุริยะนั้นเป็นวิธีการที่น้ำถูกสร้างขึ้นอย่างแน่นอน พวกเขามาถึงข้อสรุปดังกล่าวโดยการกำหนดอัตราส่วนของไอโซโทปลิเธียมในตัวอย่างที่ให้อัตราส่วนไอโซโทปของไฮโดรเจน จากนั้นพวกเขาสามารถคำนวณอัตราส่วนไฮโดรเจนต่อไฮโดรเจนซึ่งพวกเขาเปรียบเทียบกับปริมาณของน้ำในตัวอย่างเม็ด
เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะมีดิวเทอเรียมไกลออกไปจากดวงอาทิตย์แหล่งน้ำจันทรคติที่เป็นไปได้แต่ละแหล่งควรมีอัตราส่วนต่างกัน ดาวหางและอุกกาบาตมีสัดส่วนที่แตกต่างกันในขณะที่โปรตอนจากลมสุริยะหรือรังสีคอสมิกต่างก็มีอัตราส่วนต่างกัน
สิ่งที่พวกเขาพบคือโดยเฉลี่ยเม็ดมีน้ำเพียงร้อยละ 15 จากที่อื่น (อาจเป็นดาวหางหรืออุกกาบาต) ออกจากส่วนที่เหลือไปก่อตัวเนื่องจากการปฏิสัมพันธ์ของลมสุริยะ พวกเขาทราบด้วยว่าสำหรับตัวอย่างบางส่วนน้ำทั้งหมดนั้นเกิดจากปฏิกิริยาของลมสุริยะ
“ เรายืนยันผลลัพธ์นั้น” สเตฟานกล่าว “ อุกกาบาตที่เต็มไปด้วยน้ำและผลกระทบจากดาวหางไม่ได้นำน้ำปริมาณมากมาสู่พื้นผิวของดวงจันทร์”
Alberto Saal ที่ Brown University เมืองพรอวิเดนซ์โรดไอแลนด์พอใจกับผลลัพธ์ที่ได้ “ ฉันคิดว่าความคิดที่ว่าน้ำส่วนใหญ่ในพื้นผิวของดวงจันทร์มาจากการปลูกฝังลมสุริยะนั้นถูกต้องที่สุด” เขากล่าว
ในบทความของพวกเขาตีพิมพ์ใน การดำเนินการของ National Academy of SciencesAlice Stephant และFrançois Robert อธิบายการศึกษาและผลลัพธ์ที่พบ อย่างไรก็ตามพวกเขายังชี้ให้เห็นอย่างรวดเร็วว่าข้อสรุปของพวกเขาเกี่ยวข้องกับน้ำที่พบบนพื้นผิวของดวงจันทร์เท่านั้นในขณะที่ต้นกำเนิดของน้ำใต้พื้นผิวยังคงเปิดให้ตีความ
อ่านเพิ่มเติม: PNAS
