Oké, oké, misschien overdrijf ik een beetje in bovenstaande foto - een enorme hoeveelheid water, vissen, boten en zwemmers die zich vermaken in een maanrivier.
Maar wat ik wilde zeggen is dat Nature Astronomy op 26 oktober 2020 een studie heeft gepubliceerd waarin wordt bevestigd dat ze water in de maan hebben ontdekt. Eigenlijk was het geen water, het was moleculair water - de kleinste eenheid ervan.
De studie bevestigt water te hebben ontdekt in bepaalde kraters van de maan via een infraroodcamera genaamd FORCAST die op 31 augustus 2018 op de telescoop SOFIA is aangesloten.
De camera detecteerde een sterke 6µm emissieband, die werd vergeleken met andere studies en met de literatuurwaarden, wat de geldigheid van de gegevens bevestigt.
Een eenvoudige uitleg over de infraroodanalyse is dat deze een breed bereik van het elektromagnetische spectrum omvat, van 14000 tot 10 cm-1, wat in feite een meting is van energie, en hoe deze in wisselwerking staat met materie.
Die interactie kan plaatsvinden door die absorberen, uitstralen of reflecteren een bepaald energieniveau. Deze meting kan niet alleen een onbekend molecuul identificeren, maar ook de kenmerken ervan.
De sterke 6µm emissieband die door FORCAST wordt gedetecteerd, komt uit een specifiek gebied van de infrarode bandbreedte, het midden-infrarood, van 4000 tot 400 cm-1.
Dit gedeelte wordt gewoonlijk gebruikt voor het observeren en analyseren van fundamentele trillingen geassocieerd met de moleculaire structuur. Het is mogelijk om stoffen in elke vorm - vast, vloeibaar of gasvormig - te analyseren.
Aangezien de trillingen van dergelijke moleculen op grote schaal worden gebruikt om moleculaire structuren te bestuderen, is het bekend dat een enkel molecuul energie kan absorberen, uitzenden of weerkaatsen in een bepaalde frequentie die overeenkomt met specifieke structurele kenmerken.
Dit gebeurt omdat moleculen geen statische objecten zijn, hun chemische bindingen tussen atomen zijn voortdurend in beweging, zij zijn dynamisch en interageren met verschillende energieniveaus.
Het watermolecuul kan bijvoorbeeld op drie verschillende manieren trillen. Twee daarvan zijn rek en strek van de zuurstof-waterstofbrug, en de andere is hoekvervorming.
Ok, laten we het rustig aan doen. De watermolecule heeft twee bindingen, toch? Ja.
Die twee kunnen symmetrisch bewegen, met gelijktijdige stijgingen en dalingen, en asymmetrisch, waarbij de ene band stijgt en de andere daalt.
Deze twee soorten trillingen zijn de symmetrische rek en asymmetrische stretch. De derde trilling is geen opwaartse of neerwaartse beweging, is meer een hoekige beweging, zoals een schommel, genaamd symmetrische vervorming.
Als je gifs wilt zien om beter te begrijpen wat voor soort trilling het molecuul heeft, kun je die bekijken door op de namen ervan te klikken hierboven in de tekst.
Nu terug naar het artikel.
De sterke 6 µm emissieband werd waargenomen in een specifiek gebied van de maan, in de Clavius-krater en het omliggende terrein op hoge breedtegraden.
Om er zeker van te zijn dat ze echt naar een H2O-infraroodband keken, gebruikten de wetenschappers eerdere gegevens van waterhoudende materialen om de eigenschappen van de maanband te bevestigen; ze onderzochten ook het bestaande materiaal van de planeet om de 6 µm H2O-band te zien en deze te vergelijken met de gedetecteerde band. Op basis van deze vergelijkingen bevestigden zij dat de band afkomstig is van moleculair water.
Deze band was echter niet de enige die op het maanoppervlak werd waargenomen. Een andere 3µm absorptieband werd gedetecteerd, en dat kan meer water betekenen.
Deze tweede band was aanwezig nabij het evenaarsgebied van de maan, op een andere plaats dan de eerste band.
Het lijkt er dus op dat de locatie veel verandert in de gegevens die wetenschappers verzamelen.
Anders dan de 6µm band, die zeer karakteristiek is voor het watermolecuul, vertegenwoordigt deze 3µm band één molecuul dat het in water zou kunnen veranderen, het hydroxyl (O-H).
Dat betekent dat het water ook gevormd kan worden door chemische omzettingsreacties van hydroxyl in het water op het maanoppervlak.
Je kunt je afvragen, "hoe is het mogelijk dat er water in het maanoppervlak zit?" Of zelfs "Waar kwam het water vandaan?" Nou, in het artikel hebben ze een theorie.
"Er zijn verschillende mechanismen voor de oorsprong van water in de maanbodem die relevant zijn voor onze gegevens," zegt het artikel, en ook: "Water aanwezig in de lunaire exosfeer kan chemisorberen op korreloppervlakken.
Water kan worden ingebracht door vluchtige micrometeorieten, en een deel van dit water kan worden vastgehouden in de glazen die door deze inslagen ontstaan of in de exosfeer worden gebracht, beschikbaar voor chemisorptie"(HONNIBALL et al., 2020).
Met andere woorden, het water kan afkomstig zijn van micrometeorieten, en wanneer die op het maanoppervlak neerkomen, worden de moleculen vastgehouden in iets wat de wetenschappers glazen en korreloppervlakken noemen.
De resultaten van het gepubliceerde artikel concluderen dan ook op een consistente manier dat er een bestaand mechanisme is dat water in het maanoppervlak produceert door inslag.
Maar helaas is de voortgang van dit proces erg klein/klein/klein en misschien zullen we nooit een zwemwedstrijd op de maan zien. Sorry mensen, we moeten genoegen nemen met onze normale zwembaden, stranden, rivieren en oceanen.
Als u het volledige artikel wilt lezen en er meer informatie over wilt hebben, dan is dat hier:
HONNIBALL, C. I. et al. Moleculair water gedetecteerd op de zonverlichte Maan door SOFIA. Natuur Astronomie, p. 1-7, 26 uit. 2020.
Nu als je wilt doen een coole foto als die je hebt gezien hier, kunt u proberen om Mind the Graph! Mind the Graph is een platform waarmee u uw onderzoeksproject, digitale inhoud te presenteren in een meer visuele en aantrekkelijke manier, probeer dan Mind the Graph! Klik op hier om het te gaan gebruiken.
En als je een chemicus bent zoals ik, kun je de Chemie galerij in uw werk, geen lijden meer voor het maken van moleculen, u kunt hier prachtige moleculen en structuren hebben. Kijk op Mind the Graph.
Abonneer u op onze nieuwsbrief
Exclusieve inhoud van hoge kwaliteit over effectieve visuele
communicatie in de wetenschap.
Dutch 
English 
Chinese 
Czech 
French 
German 
Italian 
Indonesian 
Japanese 
Korean 
Polish 
Portuguese 
Russian 
Spanish 
Turkish 
Ukrainian 
Swedish 
Romanian 
Bulgarian 
Finnish 
Greek 
Hungarian 
Norwegian 
Danish 
Estonian 
Slovenian 
Lithuanian 
Latvian 
Slovak 
