Un gruppo di ricerca congiunto guidato dai Prof. LIN Yangting e LIN Honglei dell’Istituto di geologia e geofisica dell’Accademia cinese delle scienze (IGGCAS), hanno osservato segnali d’acqua nei dati spettrali di riflettanza dalla superficie lunare acquisiti dal lander Chang’e-5, fornendo la prima prova in-situ di rilevamento dell’acqua sulla Luna.
Lo studio è stato pubblicato su Science Advances.
Nello studio sono stati coinvolti anche i ricercatori del National Space Science Center del CAS, dell’Università delle Hawaii a Manoa, dell’Istituto di Fisica Tecnica di Shanghai del CAS e dell’Università di Nanchino.
Molte osservazioni orbitali e misurazioni di campioni completate nell’ultimo decennio hanno presentato prove della presenza di acqua (come idrossile e/o H2O) sulla Luna. Tuttavia, nessuna misurazione in situ è mai stata condotta sulla superficie lunare.
La navicella spaziale Chang’E-5 è atterrata su uno dei basalti più giovani, situato a una latitudine medio-alta sulla Luna, e ha restituito 1.731 g di campioni. Prima di campionare e riportare il suolo lunare sulla Terra, tuttavia, lo spettrometro mineralogico lunare (LMS) a bordo del lander, ha eseguito misurazioni della riflettanza spettrale della regolite e di una roccia, fornendo così l’opportunità senza precedenti di rilevare l’acqua della superficie lunare.
L’acqua (OH/H2O) può essere rilevata utilizzando caratteristiche spettrali a ~3 µm. Tuttavia, al di sopra di 2 µm, l’emissione termica dalla superficie lunare calda modificherà significativamente e maschererà le caratteristiche spettrali.
Pertanto, i ricercatori hanno utilizzato un modello di correzione termica per correggere gli spettri LMS. A seguito di questa correzione, nel sito di atterraggio di Chang’E-5 sono stati osservati gli indubbi assorbimenti spettrali a 2,85 µm.
L’analisi spettrale quantitativa indica che il suolo lunare nel sito di atterraggio contiene meno di 120 ppm di acqua, che è per lo più attribuita all’impianto del vento solare. Ciò è coerente con l’analisi preliminare dei campioni Chang’E-5 restituiti.
Al contrario, una roccia leggera e vescicolare che è stata anche analizzata ha mostrato un assorbimento molto più forte a 2,85 µm, corrispondente a una stima di circa 180 ppm di acqua, suggerendo così una fonte d’acqua aggiuntiva dall’interno lunare.
I risultati delle analisi di telerilevamento composizionale e orbitale mostrano che la roccia potrebbe essere stata scavata da un’unità basaltica più antica ed espulsa nel sito di atterraggio di Chang’E-5. Pertanto, il contenuto d’acqua inferiore del suolo, rispetto al contenuto d’acqua più elevato del frammento di roccia, suggerisce che si sia verificato il degassamento del serbatoio del mantello sotto il sito di atterraggio di Chang’E-5.
Questa scoperta è coerente con le prolungate eruzioni vulcaniche nella regione del terreno Procellarum KREEP (potassio, elementi di terre rare, fosforo), e fornisce anche un contesto geologico vitale per l’analisi dei campioni di Chang’E-5 restituiti.