月の水：発見、見積もり、そしてそれが重要である理由

月の太陽に照らされた表面で初めて見つかった水。別の研究では、氷を含む可能性のある影のある領域が、考えられていたよりも広範囲に広がっていることがわかりました。これらの発見は月の探検家にとって何を意味するのでしょうか？

NASAによると、サハラ砂漠の水量は、SOFIAが月の土壌で検出した量の100倍です。 （ロイター写真：ルーシー・ニコルソン、ファイル）

月には、これまで何も検出されなかった場所に水があり、すでに存在すると理解されていた地域で以前に信じられていたよりも多くの水がある可能性があります。ネイチャーアストロノミーの2つの別々の研究で、科学者は、将来、月で人間を維持するための潜在的に大きな意味を持つ発見を報告しました。ある研究では、 月の太陽に照らされた表面での水の検出 初めて。他の推定では、氷を含む可能性のある月の暗くて影のある領域は、思ったよりも広範囲に広がっています。

なぜ水の発見が重要なのですか？

水は潜在的な生命のマーカーであるだけでなく、深宇宙の貴重な資源です。月面着陸する宇宙飛行士にとって、生命を維持するためだけでなく、ロケット燃料の生成などの目的のためにも水が必要です。 NASAのアルテミス計画は、2024年に最初の女性と次の男性を月に送ることを計画しており、10年の終わりまでにそこに持続可能な人間の存在を確立することを望んでいます。宇宙探検家が月の資源を使用できる場合、それは彼らが地球からより少ない水を運ぶ必要があることを意味します。

月の水について何が知られていましたか？

インド宇宙研究機関（ISRO）のチャンドラヤーン1号ミッションを含む以前の月の研究は、水の存在の証拠を提供しました。 2009年、チャンドラヤーン1号に搭載された月面鉱物マッパー（M3）装置は、極域で水分子を発見しました。 2013年8月のNatureGeoscienceの論文では、M3データを分析して、月面のマグマ性水（深部内部から発生する水）の検出を報告しました。

しかし、チャンドラヤーン1号ミッション、NASAのカッシーニとディープインパクト彗星ミッション、およびNASAの地上ベースの赤外線望遠鏡施設による観測に基づいて、そのような研究で確立されなかったのは、検出された分子が私たちが知っているように水であったかどうかでした（H20 ）またはヒドロキシル（OH）の形で。

新しい発見の違いは何ですか？

今回は、月の南半球のクラビウスクレーターで発見されたH20分子が確認されています。また、太陽に照らされた側で水が検出されたのはこれが初めてであり、影のある領域に限定されていないことを示しています。

最大45,000フィートの高度で飛行する改良型ボーイング747SPジェット旅客機であるSOFIAは、水分子に固有の波長を検出する赤外線カメラを備えています。データは、1立方メートルの土壌に閉じ込められた100〜412ppmの濃度の水を示しました。

SOFIAの使命は、暗くて遠くにある物体を見ることです。一方、月は非常に近くて明るいため、SOFIAガイドカメラの視野全体を満たします。 2018年8月、SOFIAが月を確実に追跡できるかどうかを確認するために、科学者たちはテスト観測を試みました。このテストから水が検出されました。科学者たちは現在、より多くの観測飛行を計画しています。

NASAのルナーリコネサンスオービター（LRO）に搭載されたカメラを使用して科学者が撮影したこの日付のない配布画像には、月の北極地域の高解像度モザイクが見られます。 （ロイター/ NASA / GSFC /アリゾナ州立大学/配布物）

どうやって水ができたのでしょうか？

少量の水を運ぶ宇宙の岩が月を襲った可能性があります。あるいは、太陽の太陽風が水素を運び、それが月の土壌のミネラルと反応してヒドロキシルを生成し、それが後で水に変化した可能性があります。

月は厚い大気を持っていないので、水を保持している太陽に照らされた表面はパズルを提示します。 1つの可能性は、宇宙の岩石からの衝撃によって土壌に作成された小さなビーズのような構造に水が閉じ込められることです。あるいは、水は月の土の粒の間に隠され、日光から保護される可能性があるとNASAは述べた。 Telegramで説明されているExpressをフォローする

ニュース：月の太陽に照らされた表面の水を初めて使用して確認しました @SOFIAtelescope 。それを資源として利用できるかどうかはまだわかりませんが、月の水について学ぶことが私たちの鍵となります #Artemis 探査計画。でメディアテレコンに参加する https://t.co/vOGoSHt74c pic.twitter.com/7p2QopMhod

-ジム・ブライデンスティン（@JimBridenstine） 2020年10月26日

それで、月の水はどれくらい広がっていますか？

太陽に照らされた側では、SOFIAが見つけた水に簡単にアクセスできるかどうかはまだわかっていません。一方、コールドトラップと呼ばれる月面の隠れた影のあるポケットは、合計40,000平方キロメートルに広がっていると他の研究が報告しています。それはおおよそケララのサイズです。

推定では、数学ツールを使用して、NASAのルナーリコネサンスオービターからのデータを分析しました。コールドトラップは、潜在的に何十億年もの間、日光が当たらない状態になっています。それらが氷を含んでいる場合、それは水が以前に想定されていたよりもアクセスしやすくなることを意味します。

次は何？

SOFIAは、追加の太陽に照らされた場所で水を探し、水がどのように生成され、貯蔵され、月を横切って移動するかについて詳しく学びます。一方、NASAのVolatiles Investigating Polar Exploration Rover（VIPER）は、月の最初の水資源マップを作成する任務を遂行します。

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