Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Current Science e quantifica ulteriormente la disponibilità d'acqua presente nelle diverse regioni lunari, individuando i luoghi più ricchi.
"L'analisi iniziale dei dati dell'IIRS dimostra chiaramente la presenza di una diffusa idratazione lunare e il rilevamento inequivocabile di firme OH e H2O tra 29 gradi nord e 62 gradi nord di latitudine", afferma l'articolo
"Si è scoperto che le rocce ricche di plagioclasio hanno molecole OH o forse H2O più alte rispetto ai mari lunari, che sono dominati da OH a temperature superficiali più elevate", ha affermato il gruppo di ricercatori.
L'autore principale Prakash Chauhan dell'Indian Institute of Remote Sensing, Indian Space Research Organization (ISRO), ha affermato che la principale fonte per l'acqua lunare è l'erosione spaziale, il vento solare o le particelle cariche che bombardano il terreno. Gli scienziati annunciato che in futuro saranno resi disponibili più dati, fornendo un quadro completo.
L'ambiziosa missione lunare Chandrayaan-2, lanciata a luglio 2019, non si era conclusa nel migliore dei modi. L'Agenzia Spaziale Indiana ISRO perse i contatti con Il lander Vikram poco prima dell'allunaggio. Questo avrebbe dovuto essere il primo tentativo dell'India di effettuare un atterraggio morbido nelle regioni meridionali della Luna. L'operazione venne dichiarata fallita e i resti dell'impatto vennero fotografati dalla sonda della NASA LRO. Il lander trasportava un rover, Pragyan, anche esso andato perso e forse ritrovato con le immagini satellitari. Tuttavia, nonostante il parziale fallimento, l'orbiter ha continuato a lavorare e a rilevare dati.
Meglio all'ombra
Nel frattempo, un'altra ricerca suggerisce che le ombre proiettate dall'aspra topografia lunare creano piccoli punti freddi per l'accumulo di ghiaccio d'acqua anche durante lo spietato giorno lunare. Questo fenomeno, secondo lo scienziato Björn Davidsson e la collega Sona Hosseini, entrambe del JPL, accade ovunque sulla Luna, anche lontano dalle note "trappole fredde" ai poli. Anche l'esosfera della Luna (i tenui gas che agiscono come una sottile atmosfera) possono avere un ruolo significativo. Nel nuovo documento, i due autori riportano chiaramente come la rugosità superficiale aumenta sostanzialmente la capacità della Luna di trattenere l'acqua nell'emisfero illuminato dal Sole, a qualsiasi latitudine e entro 45 gradi dai poli e in qualsiasi momento del giorno lunare.
Questa illustrazione ingrandisce un dettaglio dell'immagine in apertura, mostrando come le ombre consentono al ghiaccio d'acqua di sopravvivere sulla superficie lunare illuminata dal Sole.
Crediti: NASA/JPL-Caltech
D'altra parte, l'osservatorio della NASA SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) aveva già confermato la presenza di molecole d'acqua nel cratere Clavius e nel terreno circostante, sotto la luce diretta del Sole.
"Più di dieci anni fa, i veicoli spaziali hanno rilevato la possibile presenza di acqua sulla superficie diurna della Luna, e ciò è stato confermato dallo Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy [SOFIA] della NASA nel 2020", ha affermato Davidsson. "Queste osservazioni erano, all'inizio, controintuitive: l'acqua non dovrebbe sopravvivere in quell'ambiente ostile. Ciò sfida la nostra comprensione della superficie lunare e solleva interrogativi intriganti su come i volatili, come il ghiaccio d'acqua, possano sopravvivere su corpi senza atmosfera", ha detto in una dichiarazione.
Molti modelli al computer semplificano la superficie lunare, assimilandola ad una sfera piatta e priva di caratteristiche. Di conseguenza, si presume spesso che la superficie lontana dai poli si riscaldi in modo uniforme durante il giorno lunare, il che non permetterebbe al ghiaccio d'acqua di sopravvivere. Allora, com'è che l'acqua viene rilevata sulla Luna al di là delle regioni permanentemente in ombra? Una spiegazione è che le molecole d'acqua possono essere intrappolate all'interno della roccia o del vetro da impatto, anche in zone riscaldate dal Sole. Ma un problema con questa idea è che le osservazioni della superficie lunare mostrano che la quantità di acqua diminuiscono prima di mezzogiorno (quando la luce solare è al suo apice) e aumentano nel pomeriggio. Ciò indica che l'acqua potrebbe spostarsi da un luogo all'altro durante il giorno lunare, il che sarebbe impossibile se fosse intrappolata all'interno della roccia lunare o del vetro da impatto.
Quindi, Davidsson e Hosseini hanno rivisto il modello al computer per tener conto della ruvidità della superficie. D'altra parte fin dalle immagini delle missioni Apollo, dal 1969 al 1972, si notano molte zone d'ombra sul terreno, anche vicino al mezzogiorno. E questo dettaglio sembra spiegare l'enigma. Poiché non c'è un'atmosfera densa che redistribuisce il calore intorno alla superficie, aree estremamente fredde e ombreggiate, dove le temperature possono precipitare a circa -210 gradi Celsius, possono essere vicine ad aree calde esposte al Sole, dove le temperature possono raggiungere i 120 gradi Celsius. Durante il giorno lunare, quindi, il gelo superficiale che può accumularsi in queste aree fredde e ombreggiate viene lentamente esposto alla luce solare. Le molecole ghiacciate si spostano quindi nell'esosfera per accumulandosi sotto forma di brina in altri luoghi freddi e ombreggiati.
Le molecole d'acqua (a destra) rimangono come ghiaccio sulla superficie nelle ombre fredde e si spostano in altri luoghi freddi attraverso la sottile esosfera.
Crediti: NASA/JPL-Caltech
"Il gelo è molto più mobile dell'acqua intrappolata", ha affermato Davidsson. "Pertanto, questo modello fornisce un nuovo meccanismo che spiega come l'acqua si muove tra la superficie lunare e attraverso sottile atmosfera".
Per testare questa teoria, Hosseini sta guidando un team per sviluppare sensori ultraminiaturizzati in grado di misurare i deboli segnali del ghiaccio d'acqua. Lo Heterodyne OH Lunar Miniaturized Spectrometer (HOLMS) è in fase di sviluppo ed in futuro, potrà essere utilizzato su piccoli lander stazionari o rover, come ad esempio il robot esploratore pieghevole (A-PUFFER) del JPL.
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