La scoperta è stata appena pubblicata su Science Advances, redatta da un gruppo di ricerca congiunto guidato da Lin Yangting e Lin Honglei dell'Istituto di Geologia e Geofisica dell'Accademia Cinese delle Scienze (IGGCAS).

Nello studio sono stati coinvolti anche i ricercatori del National Space Science Center del CAS, dell'Università delle Hawaii a Mānoa, dell'Istituto di Fisica Tecnica di Shanghai del CAS e dell'Università di Nanchino.

Molte osservazioni orbitali e misurazioni di campioni completate nell'ultimo decennio hanno presentato prove della presenza di acqua sulla Luna (come idrossile OH e/o H₂O). Tuttavia, questa è la prima vera misurazione in situ.

Riflettanza spettrale

La navicella spaziale cinese Chang'e-5 è atterrata nel bacino in Mons Rümker, nell'Oceanus Procellarum, l'1 dicembre 2020 e ha riportato con successo sulla Terra 1.731 chilogrammi di materili lunari il 17 dicembre 2020.
Il veicolo spaziale è allunato su uno dei terreno basaltici più giovani, situato a una latitudine medio-alta sulla Luna.

Prima di campionare e ripartire sulla Terra, il Lunar Mineralogical Spectrometer (LMS) a bordo del lander ha eseguito misurazioni della riflettanza spettrale della regolite e di una roccia, fornendo dati straordinari.

L'acqua (OH e/o H₂O) può essere rilevata su caratteristiche spettrali a ~3 µm. Tuttavia, al di sopra di 2 µm, l'emissione termica dalla superficie lunare calda modifica significativamente e maschera il segnale.
Pertanto, i ricercatori hanno utilizzato un modello di correzione termica per pulire gli spettri LMS, il quale, una vola applicato, ha evidenziato gli indubbi assorbimenti spettrali a 2,85 µm nel sito di atterraggio di Chang'E-5.

Immagini del sito di atterraggio Chang'e 5.
Crediti: LIN Honglei

Parti per milione (ppm)

Un'analisi spettrale quantitativa indica che il suolo lunare nel sito di atterraggio contiene meno di 120 ppm di acqua, per lo più attribuita all'interazione con il vento solare. Ciò è coerente con l'analisi preliminare dei campioni Chang'e-5 restituiti sulla Terra.

Al contrario, la roccia analizzata sulla superficie, dall'aspetto chiaro e bucherellato, denominata CE5-Rock, ha rivelato una stima di circa 180 ppm di acqua, suggerendo così che deve esserci una fonte d'acqua aggiuntiva all'interno della Luna .

Secondo la ricerca, “i risultati delle analisi di telerilevamento compositivo e orbitale mostrano che la roccia potrebbe essere stata scavata da un'unità basaltica più antica ed espulsa nel sito di atterraggio di Chang'e-5. Pertanto, il contenuto d'acqua inferiore del suolo, rispetto al contenuto d'acqua più elevato del frammento di roccia, suggerisce che si è verificato il degassamento del serbatoio del mantello sotto il sito di atterraggio di Chang'e-5".

Questa scoperta è coerente con le prolungate eruzioni vulcaniche nella regione del terreno Procellarum KREEP (potassio, elementi di terre rare, fosforo) e fornisce anche un contesto geologico prezioso per l'analisi dei campioni Chang'E-5 restituiti