Voda na Měsíci - infračervené vysvětlení

Dobře, dobře, možná jsem to na obrázku výše trochu přehnal - obrovské množství vody, ryb, lodí a plavců, kteří se baví v měsíční řece.

Chtěl jsem jen říct, že 26. října 2020 zveřejnil časopis Nature Astronomy studii, která potvrzuje, že na Měsíci byla objevena voda. Ve skutečnosti nešlo o žádnou vodu, ale o vodu molekulární - její nejmenší jednotku.

Studie potvrzuje, že 31. srpna 2018 byla v některých kráterech Měsíce detekována voda pomocí infračervené kamery FORCAST připojené k teleskopu SOFIA.

Kamera detekovala silný 6µm emisní pás, který byl porovnán s jinými studiemi a s literárními hodnotami, což potvrdilo platnost dat.

Jednoduché vysvětlení infračervené analýzy spočívá v tom, že zahrnuje široký rozsah elektromagnetického spektra od 14 000 do 10 cm-1, což je v podstatě měření energie a její interakce s hmotou.

Tato interakce může být pohlcující, vyzařující nebo odrážející určitou úroveň energie. Tímto měřením lze identifikovat nejen neznámou molekulu, ale také její vlastnosti.

Silný emisní pás 6 μm detekovaný systémem FORCAST pochází ze specifické oblasti infračerveného pásma, střední infračervené oblasti, od 4000 do 400 cm-1.

Tato část se obvykle používá k pozorování a analýze základní vibrace spojené s molekulární strukturou. Lze analyzovat látky v jakékoli formě - pevné, kapalné nebo plynné.

Jelikož se vibrace takových molekul hojně využívají ke studiu molekulových struktur, je známo, že i jediná molekula může absorbovat, vyzařovat nebo odrážet energii v určité frekvenci, která odpovídá specifickým strukturním charakteristikám.

K tomu dochází proto, že molekuly nejsou statické objekty, jejich chemické vazby mezi atomy jsou v neustálém pohybu, jsou dynamické a interagují s různými hladinami energie.

Například molekula vody může vibrovat třemi různými způsoby. Dva z nich jsou prodloužení a roztažení vazby kyslík-vodík a další je úhlová deformace.

Dobře, teď to vezměme zlehka: molekula vody má dvě vazby, že? Ano.

Tyto dvě vazby se mohou pohybovat symetricky, tedy současně nahoru i dolů, a asymetricky, kdy jedna vazba je nahoře, zatímco druhá dole.

Tyto dva typy vibrací jsou symetrický úsek a asymetrický úsek. Třetí vibrace není pohyb nahoru nebo dolů, je to spíše úhlový pohyb, jako houpačka, tzv. symetrická deformace.

Pokud si chcete prohlédnout gify pro lepší představu o tom, jakou vibraci daná molekula má, můžete se na to podívat kliknutím na její název výše v textu.

Nyní se vraťme k článku.

Silné emisní pásmo 6 µm bylo pozorováno ve specifické oblasti Měsíce, v kráteru Clavius a okolním terénu nacházejícím se ve vysokých zeměpisných šířkách.

Aby se vědci ujistili, že skutečně pozorují infračervené pásmo H2O, použili předchozí údaje o materiálech obsahujících vodu, aby potvrdili vlastnosti měsíčního pásma; prozkoumali také existující materiál planety, aby viděli pásmo 6 µm H2O a porovnali ho s detekovaným pásmem. Na základě těchto srovnání potvrdili, že pás pochází z molekulární vody.

Tento pás však nebyl jediným, který byl na povrchu Měsíce detekován. Byl detekován další 3µm absorpční pás, který může znamenat další vodu.

Tento druhý pás se nacházel v blízkosti rovníku Měsíce, na jiném místě než první pás.

Zdá se tedy, že v údajích shromážděných vědci se místo hodně mění.

Na rozdíl od 6µm pásu, který je pro molekulu vody velmi charakteristický, představuje tento 3µm pás jednu molekulu, která by ji mohla přeměnit na vodu, a to hydroxyl (O-H).

To znamená, že voda může vznikat také chemickou přeměnou z hydroxylu na vodu na povrchu Měsíce.

Možná se ptáte: "Jak je možné, že je na povrchu Měsíce voda?" Nebo dokonce "odkud se voda vzala?". No, v článku mají teorii.

"Existuje několik mechanismů vzniku vody v měsíční půdě, které jsou relevantní pro naše data," uvádí se v článku a také: "Voda přítomná v měsíční exosféře může být chemizována na povrchu zrn.

Voda může být vnesena mikrometeority bohatými na těkavé látky a část této vody může být zadržena ve sklech vzniklých při těchto dopadech nebo vnesena do exosféry a může být k dispozici pro chemisorpci."(HONNIBALL a kol., 2020).

Jinými slovy, voda může pocházet z mikrometeoritů, a když se rozdrtí na povrchu Měsíce, molekuly se zachytí v něčem, co vědci nazývají skla a zrnité povrchy.

Z výsledků publikovaného článku tedy vyplývá, že existuje mechanismus, který vytváří vodu na povrchu Měsíce nárazem.

Ale bohužel, pokrok tohoto procesu je velmi malý a možná se nikdy nedočkáme plaveckých závodů na Měsíci. Omlouváme se lidem, musíme se spokojit s našimi běžnými bazény, plážemi, řekami a oceány.

Pokud si chcete přečíst celý článek a získat více informací, zde je:

HONNIBALL, C. I. et al. Molekulární voda detekovaná na Měsíci osvětleném Sluncem pomocí sondy SOFIA. Příroda Astronomie, s. 1-7, 26 stran. 2020.

Pokud si teď chcete udělat parádní obrázek, jako jste viděli zde, můžete zkusit Mind the Graph! Mind the Graph je platforma, která vám umožní prezentovat váš výzkumný projekt, digitální obsah vizuálnějším a atraktivnějším způsobem, zkuste Mind the Graph! Klikněte na zde abyste ji mohli začít používat.

A pokud jste chemik jako já, můžete použít. Chemická galerie ve své práci, už žádné utrpení při vytváření molekul, můžete zde mít krásné molekuly a struktury. Podívejte se na Mind the Graph.

Voda na Měsíci (nestačí na bazén) - infračervené vysvětlení

Něco o Fabricio Pamplona

Voda na Měsíci (nestačí na bazén) - infračervené vysvětlení

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru

Něco o Fabricio Pamplona