Vista panoramica lunare del bordo Nord del cratere Cabeus, ripresa dal Lunar Reconnaisance Orbiter Camera (fonte: NASA / Arizona State University)
Utilizzando i dati della sonda lunare Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA, gli scienziati ritengono di aver risolto il mistero di una delle regioni più fredde del Sistema Solare, un cratere situato permanentemente in ombra sulla Luna. Gli scienziati spiegano come particelle di energia, penetrando nel suolo lunare, riescano ad ottenere idrogeno allo stato molecolare dal ghiaccio. La scoperta evidenzia come la radiazione solare possa cambiare la chimica del ghiaccio in tutto il sistema solare.
Gli scienziati dell’Università del New Hampshire e del NASA Goddard Space Flight Center hanno pubblicato i risultati di uno studio congiunto sul Journal of Geophysical Research: Planets.
Autore principale è Andrew Jordan, dell’Institute for the Study of Earth, Oceans and Space (EOS) presso l’Università del New Hampshire.
La scoperta di molecole di idrogeno è giunta a sorpresa dopo lo schianto, avvenuto a 5600 miglia orarie sulla superficie lunare, nel cratere Cabeus, del razzo Centaur, vettore del satellite della missione Lunar Crater Observation Sensing Satellite (LCROSS) della NASA.
La scoperta di molecole di idrogeno è giunta a sorpresa dopo lo schianto, avvenuto a 5600 miglia orarie sulla superficie lunare, nel cratere Cabeus, del razzo Centaur, vettore del satellite della missione Lunar Crater Observation Sensing Satellite (LCROSS) della NASA.
Questa regione non è mai stata esposta alla luce solare e le temperature riscontrate sono rimaste prossime allo zero assoluto per miliardi di anni, preservando incontaminato il suolo lunare, ricoperto dalla regolite.
Con questo termine viene indicato uno strato di materiale a grana variabile e composizione eterogenea, che copre lo strato compatto della “roccia madre”, presente sulla Luna e sulla Terra. Mentre però sul nostro pianeta la derivazione viene dalla degradazione di rocce, dal trasporto e deposito ad opera di agenti meteorici o chimici (piogge, vento, alterazioni), sulla Luna e su altri corpi celesti privi di un’atmosfera, è causato dall’aggregazione gravitazione di materiale prodotto da impatti (meteoriti, comete), che ha originato un accumulo a granulometria decrescente dal basso verso l’alto.
Con questo termine viene indicato uno strato di materiale a grana variabile e composizione eterogenea, che copre lo strato compatto della “roccia madre”, presente sulla Luna e sulla Terra. Mentre però sul nostro pianeta la derivazione viene dalla degradazione di rocce, dal trasporto e deposito ad opera di agenti meteorici o chimici (piogge, vento, alterazioni), sulla Luna e su altri corpi celesti privi di un’atmosfera, è causato dall’aggregazione gravitazione di materiale prodotto da impatti (meteoriti, comete), che ha originato un accumulo a granulometria decrescente dal basso verso l’alto.
Per merito del Lyman Alpha Mapping Project (LAMP) e per mezzo degli strumenti di bordo del LCROSS, è stato possibile rilevare nel suolo lunare la presenza di idrogeno nella sua forma molecolare.
“La formazione di molecole di idrogeno dall’acqua ghiacciata è stata inaspettata ed inspiegabile”, afferma Jordan. “La molecola dell’idrogeno è composta da due atomi di idrogeno e la formula chimica è H2. La presenza dell’idrogeno sotto forma di molecola nella regolite lunare è da attribuirsi probabilmente a particelle cariche di energia “piovute” sulla Luna che – a de
“La formazione di molecole di idrogeno dall’acqua ghiacciata è stata inaspettata ed inspiegabile”, afferma Jordan. “La molecola dell’idrogeno è composta da due atomi di idrogeno e la formula chimica è H2. La presenza dell’idrogeno sotto forma di molecola nella regolite lunare è da attribuirsi probabilmente a particelle cariche di energia “piovute” sulla Luna che – a de
tta degli studiosi – avrebbero favorito la formazione del legame tra gli atomi di idrogeno H al di sotto della superficie lunare.
“Dopo la scoperta sono state elaborate due ipotesi sul modo in cui potrebbe essere avvenuta la formazione, ma nessuna sembra spiegare esattamente se sia stato per le condizioni del cratere o per l’impatto del razzo vettore”, afferma Jordan. “La nostra analisi mostra che i raggi cosmici, particelle cariche di energia sufficiente per penetrare al di sotto della superficie lunare, possono dissociare la molecola dell’acqua, H2O, in molecole H2, attraverso diversi potenziali percorsi”.
“Dopo la scoperta sono state elaborate due ipotesi sul modo in cui potrebbe essere avvenuta la formazione, ma nessuna sembra spiegare esattamente se sia stato per le condizioni del cratere o per l’impatto del razzo vettore”, afferma Jordan. “La nostra analisi mostra che i raggi cosmici, particelle cariche di energia sufficiente per penetrare al di sotto della superficie lunare, possono dissociare la molecola dell’acqua, H2O, in molecole H2, attraverso diversi potenziali percorsi”.
L’analisi si basa sui dati raccolti dal telescopio per raggi cosmici CRaTER che si trova a bordo della sonda LRO. CRaTER misura e distingue, infatti, le quantità delle radiazioni cosmiche in arrivo e le quantità delle particelle energetiche provenienti dal Sole.
Una simulazione al computer ha raccolto i dati e ha mostrato che le particelle cariche di energia possono produrre dal 10 al 100 per cento dell’idrogeno molecolare misurato dal LAMP.
Lo studio sottolinea che restringere la percentuale richiede esperimenti nel ghiaccio con gli acceleratori di particelle per valutare con maggior precisione il numero di reazioni chimiche risultanti per unità di energia depositata dai raggi cosmici e da particelle energetiche solari.
Una simulazione al computer ha raccolto i dati e ha mostrato che le particelle cariche di energia possono produrre dal 10 al 100 per cento dell’idrogeno molecolare misurato dal LAMP.
Lo studio sottolinea che restringere la percentuale richiede esperimenti nel ghiaccio con gli acceleratori di particelle per valutare con maggior precisione il numero di reazioni chimiche risultanti per unità di energia depositata dai raggi cosmici e da particelle energetiche solari.
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