Schon gut, schon gut, vielleicht übertreibe ich auf dem Bild oben ein wenig - eine riesige Menge Wasser, Fische, Boote und Schwimmer, die sich in einem Mondfluss vergnügen.
Aber ich wollte nur sagen, dass Nature Astronomy am 26. Oktober 2020 eine Studie veröffentlicht hat, in der bestätigt wird, dass sie Wasser auf dem Mond entdeckt haben. Eigentlich war es nicht irgendein Wasser, sondern molekulares Wasser - die kleinste Einheit davon.
Die Studie bestätigt, dass mit einer Infrarotkamera namens FORCAST, die am 31. August 2018 an das Teleskop SOFIA angeschlossen wurde, Wasser in bestimmten Kratern des Mondes entdeckt wurde.
Die Kamera entdeckte eine starke 6-µm-Emissionsbande, die mit anderen Studien und mit Literaturwerten verglichen wurde, was die Gültigkeit der Daten bestätigte.
Eine einfache Erklärung für die Infrarotanalyse ist, dass sie einen breiten Bereich des elektromagnetischen Spektrums umfasst, von 14000 bis 10 cm-1, was im Grunde eine Messung der Energie ist, und wie sie mit der Materie interagiert.
Diese Interaktion kann erfolgen durch absorbieren, emittieren oder reflektieren ein bestimmtes Energieniveau. Mit dieser Messung kann nicht nur ein unbekanntes Molekül identifiziert werden, sondern auch seine Eigenschaften.
Die starke 6-µm-Emissionsbande, die von FORCAST entdeckt wurde, stammt aus einem bestimmten Bereich der Infrarot-Bandbreite, dem mittleren Infrarot, von 4000 bis 400 cm-1.
Dieser Teil dient in der Regel der Beobachtung und Analyse von Grundschwingungen in Verbindung mit der Molekularstruktur. Es ist möglich, Stoffe in jeder Form - fest, flüssig oder gasförmig - zu analysieren.
Da die Schwingungen solcher Moleküle in großem Umfang zur Untersuchung molekularer Strukturen verwendet werden, ist bekannt, dass ein einzelnes Molekül Energie in einer bestimmten Frequenz absorbieren, emittieren oder reflektieren kann, die zu bestimmten strukturellen Merkmalen passt.
Dies geschieht, weil Moleküle keine statischen Objekte sind, ihre chemischen Bindungen zwischen den Atomen sind in ständiger Bewegung, sie sind dynamisch und interagieren mit verschiedenen Energieniveaus.
Das Wassermolekül zum Beispiel kann auf drei verschiedene Arten schwingen. Zwei davon sind die Dehnung und Streckung der Sauerstoff-Wasserstoff-Bindung, und die andere ist die Winkelverformung.
Ok, jetzt mal ganz langsam: Das Wassermolekül hat zwei Bindungen, richtig? Ja.
Diese beiden können sich symmetrisch bewegen, d. h. mit gleichzeitigen Auf- und Abwärtsbewegungen, oder asymmetrisch, d. h. eine Anleihe steigt, während die andere fällt.
Diese beiden Arten von Schwingungen sind die symmetrische Dehnung und asymmetrische Strecke. Die dritte Schwingung ist keine Auf- oder Abwärtsbewegung, sondern eher eine Winkelbewegung, wie eine Schaukel, genannt symmetrische Verformung.
Wenn Sie GIFs sehen möchten, um besser zu verstehen, welche Art von Schwingung das Molekül hat, können Sie dies überprüfen, indem Sie auf die Namen oben im Text klicken.
Kommen wir nun zurück zum Artikel.
Die starke 6-µm-Emissionsbande wurde in einem bestimmten Bereich des Mondes, im Clavius-Krater und dem umliegenden Gelände in hohen Breitengraden, beobachtet.
Um sicherzugehen, dass es sich wirklich um eine H2O-Infrarotbande handelte, nutzten die Wissenschaftler frühere Daten von wasserhaltigen Materialien, um die Eigenschaften der Mondbande zu bestätigen; sie untersuchten auch das vorhandene Material des Planeten, um die 6-µm-H2O-Bande zu sehen und sie mit der entdeckten Bande zu vergleichen. Auf der Grundlage dieser Vergleiche bestätigten sie, dass die Bande von molekularem Wasser stammt.
Diese Bande war jedoch nicht die einzige, die auf der Mondoberfläche entdeckt wurde. Es wurde eine weitere 3µm-Absorptionsbande entdeckt, die mehr Wasser bedeuten kann.
Dieses zweite Band befand sich in der Nähe der Äquatorregion des Mondes, an einer anderen Stelle als das erste Band.
Es scheint also, dass sich der Standort in den von den Wissenschaftlern gesammelten Daten stark verändert.
Anders als die 6µm-Bande, die eine sehr charakteristische Bande des Wassermoleküls ist, repräsentiert diese 3µm-Bande ein Molekül, das es in Wasser umwandeln könnte, nämlich das Hydroxyl (O-H).
Das bedeutet, dass das Wasser auch durch chemische Umwandlungsreaktionen aus Hydroxyl in das Wasser auf der Mondoberfläche gebildet werden kann.
Sie fragen sich vielleicht: "Wie ist es möglich, dass es auf der Mondoberfläche Wasser gibt?" Oder sogar "Woher kommt das Wasser?" Nun, in diesem Artikel haben sie eine Theorie.
"Es gibt mehrere Mechanismen für den Ursprung von Wasser im Mondboden, die für unsere Daten relevant sind", heißt es in dem Artikel: "Das in der Exosphäre des Mondes vorhandene Wasser kann auf Kornoberflächen chemisorbiert werden.
Wasser kann durch flüchtige Mikrometeoriten eingebracht werden, und ein Teil dieses Wassers kann in den Gläsern aus diesen Einschlägen zurückgehalten oder in die Exosphäre eingebracht werden, wo es für die Chemisorption zur Verfügung steht" (HONNIBALL et al., 2020).
Mit anderen Worten: Das Wasser kann von Mikrometeoriten stammen, und wenn sie auf der Mondoberfläche zerschellen, werden die Moleküle in etwas festgehalten, das die Wissenschaftler Gläser und Kornoberflächen nennen.
Die Ergebnisse des veröffentlichten Artikels lassen somit den Schluss zu, dass es einen Mechanismus gibt, der Wasser auf der Mondoberfläche durch Einschläge erzeugt.
Aber leider ist der Fortschritt dieses Prozesses sehr klein/klein/klein und vielleicht werden wir nie einen Schwimmwettbewerb auf dem Mond erleben. Tut mir leid, Leute, wir müssen uns mit unseren normalen Pools, Stränden, Flüssen und Ozeanen begnügen.
Wenn Sie den vollständigen Artikel lesen und weitere Informationen erhalten möchten, finden Sie ihn hier:
HONNIBALL, C. I. et al. Molekulares Wasser auf dem sonnenbeschienenen Mond entdeckt von SOFIA. Natur Astronomie, S. 1-7, 26 aus. 2020.
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