Αν οι επιστήμονες διέθεταν εδώ και μια δεκαετία πληθώρα ενδείξεων σχετικά με το ότι υπάρχει νερό στη Σελήνη, δύο σημαντικές ανακαλύψεις ήρθαν όχι απλώς να επαληθεύσουν τις προηγούμενες παρατηρήσεις αλλά και να υποδείξουν ότι οι μέχρι πρότινος εκτιμήσεις των ερευνητών για την ποσότητα νερού η οποία φιλοξενείται στην επιφάνεια του φυσικού δορυφόρου μας είναι μάλλον μετριοπαθείς.

Κι αυτό επειδή αφενός βρέθηκε για πρώτη φορά μοριακό νερό στην επιφάνεια της Σελήνης και μάλιστα σε επιφάνειες που «βλέπει» ο Ηλιος για τις οποίες δεν είχε αποδειχθεί η ύπαρξη νερού, αφετέρου διαπιστώθηκε ότι δισεκατομμύρια μικρές πτυχές του εδάφους βρίσκονται μόνιμα υπό σκιά και έχουν τις κατάλληλες συνθήκες για τη διατήρηση νερού σε μορφή πάγου.

Οι ανακαλύψεις αυτές, οι λεπτομέρειες των οποίων δημοσιεύτηκαν σε δύο ξεχωριστά άρθρα στο πιο πρόσφατο τεύχος της επιστημονικής επιθεώρησης «Nature Astronomy», αποκτούν ακόμη μεγαλύτερη σημασία, δεδομένου ότι έρχονται τέσσερα χρόνια πριν από την τελική φάση της προγραμματισμένης διαστημικής αποστολής «Αρτεμις», η οποία φιλοδοξεί να δημιουργήσει τις προϋποθέσεις ώστε η Σελήνη να χρησιμεύσει ως εφαλτήριο για την εξερεύνηση του Αρη.

Νερό υπό το φως του Ηλίου

Ηδη από την προηγούμενη δεκαετία είχε καταγραφεί η ύπαρξη νερού σε μορφή πάγου στους πόλους της Σελήνης. Τι καινούργιο ανακαλύφθηκε λοιπόν; Σε αντίθεση με τους πόλους, όπου επικρατεί μόνιμα σκοτάδι και ως εκ τούτου οι θερμοκρασίες είναι εξαιρετικά χαμηλές, ευνοώντας τη διατήρηση του νερού σε μορφή πάγου, μέχρι πρότινος δεν υπήρχαν σαφείς ενδείξεις για την ύπαρξη νερού σε επιφάνειες της Σελήνης οι οποίες εκτίθενται στο ηλιακό φως.

Προηγούμενες παρατηρήσεις είχαν μεν καταγράψει την ύπαρξη υδρογόνου και οξυγόνου σε τέτοιου είδους περιοχές, όμως οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να ξεχωρίσουν εάν τα στοιχεία αυτά βρίσκονται σε μορφή υδροξυλικών ομάδων, οι οποίες περιέχουν ένα άτομο υδρογόνου κι ένα οξυγόνου, ή σε μορφή νερού, τα μόρια του οποίου αποτελούνται από δύο άτομα υδρογόνου κι ένα άτομο οξυγόνου.

Αλλάζοντας μήκος κύματος

Για να κάνουν αυτόν τον διαχωρισμό οι ερευνητές χρειάστηκε να πραγματοποιήσουν φασματοσκοπικές μετρήσεις σε διαφορετικό μήκος κύματος από τις προηγούμενες φορές χρησιμοποιώντας κατάλληλα τηλεσκόπια. «Πριν από την πρόσφατη ανακάλυψη, όλες οι ενδείξεις για ύπαρξη νερού σε περιοχές της Σελήνης οι οποίες εκτίθενται στο φως προέρχονταν από μετρήσεις οι οποίες είχαν γίνει στα τρία μικρόμετρα» σημειώνει στο ΒΗΜΑ-Science η πρώτη συγγραφέας της δημοσίευσης και ερευνήτρια του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA Κέσεϊ Χόνιμπαλ.

Η Κέσεϊ Χόνιμπαλ

«Ωστόσο, σε αυτό το μήκος κύματος δεν είναι δυνατό να ξεχωρίσει κανείς αν το φασματοσκοπικό αποτύπωμα οφείλεται στην ύπαρξη νερού (Η2Ο), υδροξυλικών ομάδων (ΟΗ), ή και των δύο. Συγκεκριμένα, μέχρι πρότινος ήμασταν σίγουροι για την ύπαρξη υδροξυλικών ομάδων, δεν γνωρίζαμε όμως αν μέρος του αποτυπώματος οφειλόταν στο νερό. Πραγματοποιώντας τις παρατηρήσεις μας στα έξι μικρόμετρα, όπου το αποτύπωμα μπορεί να οφείλεται αποκλειστικά και μόνο στην ύπαρξη δύο ατόμων υδρογόνου (που είναι χαρακτηριστικό του νερού), μπορούμε πλέον να πούμε με βεβαιότητα ότι στις επιφάνειες αυτές υπάρχει νερό».

Η Σαχάρα έχει 100 φορές περισσότερο νερό…

Οι παρατηρήσεις αυτές, οι οποίες επικεντρώθηκαν στην περιοχή όπου βρίσκεται ο κρατήρας Clavius στο νότιο ημισφαίριο της Σελήνης, πραγματοποιήθηκαν από το παρατηρητήριο SOFIA, ένα αεροσκάφος εξοπλισμένο με τηλεσκόπιο το οποίο κινείται στη στρατόσφαιρα, κάτι το οποίο επιτρέπει στους επιστήμονες να πραγματοποιούν παρατηρήσεις «απαλλαγμένοι» από τις παρεμβολές τις ατμόσφαιρας. Πάντως, όσον αφορά την ποσότητα του νερού που εντοπίστηκε, η ερευνήτρια σημειώνει ότι «η έρημος Σαχάρα έχει 100 φορές περισσότερο νερό από αυτό που βρίσκεται στην περιοχή του κρατήρα Clavius».

Το εύρημα ωστόσο είναι παραπάνω από αρκετό για να δώσει το έναυσμα για περαιτέρω παρατηρήσεις με το τηλεσκόπιο SOFIA σε περισσότερες περιοχές της Σελήνης και σε διαφορετικές φάσης της Σελήνης. Οπως επισημαίνει η αστρονόμος οι παρατηρήσεις αυτές θα επιτρέψουν στην επιστημονική κοινότητα να κατανοήσει με ποιον τρόπο συμπεριφέρεται το νερό στις περιοχές της Σελήνης οι οποίες είναι εκτεθειμένες στο ηλιακό φως.

Δισεκατομμύρια «θήκες» πάγου

Δεν είναι όμως μόνο αυτό το εύρημα που μονοπώλησε την πρόσφατη επιστημονική επικαιρότητα: ερευνητές ανακάλυψαν ότι στο έδαφος της Σελήνης υπάρχουν αμέτρητες πτυχές του εδάφους οι οποίες παραμένουν συνεχώς υπό σκιά, γεγονός το οποίο δημιουργεί συνθήκες κατάλληλες ως προς τη θερμοκρασία, για τη διατήρηση του νερού σε μορφή πάγου. Προηγούμενες έρευνες είχαν ως αντικείμενο μελέτης τέτοιες «ψυχρές παγίδες», όπως αποκαλούνται, όμως αυτές επικεντρώνονταν σε μεγάλες επιφάνειες, μερικές από τις οποίες βρίσκονται μέσα σε κρατήρες κοντά στους πόλους της Σελήνης.

Ο Πολ Χέιν

Με πρόσφατη δημοσίευσή τους όμως επιστήμονες υποστηρίζουν ότι στην πραγματικότητα υπάρχουν δισεκατομμύρια τέτοιες «μίνι ψυχρές παγίδες» διάσπαρτες στην επιφάνεια της Σελήνης. «Μέσω της έρευνάς μας βρήκαμε ότι η έκταση της περιοχής όπου μπορεί να υπάρχει πάγος είναι μεγαλύτερη από αυτή που εκτιμάτο μέχρι πρόσφατα» σημειώνει ο πρώτος συγγραφέας της εν λόγω δημοσίευσης και ερευνητής στο Εργαστήριο Ατμοσφαιρικής και Διαστημικής Φυσικής του Πανεπιστημίου του Κολοράντο Πολ Χέιν, συμπληρώνοντας ότι «σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας, η συνολική επιφάνεια των περιοχών οι οποίες είναι μόνιμα σκιασμένες κι όπου επικρατούν συνθήκες που μπορούν να συντηρήσουν πάγο είναι περίπου 40.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα. Στην πλειονότητά τους πρόκειται για περιοχές των οποίων η διάμετρος δεν ξεπερνά το ένα μέτρο».

Οπως επισημαίνει ο δρ Χέιν, οι «δεκάδες δισεκατομμύρια» ψυχρές αυτές παγίδες αποτελούν μια δυνητική δεξαμενή νερού διαφορετική από εκείνη που ανακαλύφθηκε στην περιοχή του κρατήρα Clavius. Επόμενος στόχος των ερευνητών είναι να μελετήσουν τα στοιχεία τα οποία θα προκύψουν από αποστολή της NASA στους πόλους της Σελήνης το 2022, η οποία για πρώτη φορά θα φωτογραφίσει τις ψυχρές παγίδες και θα μετρήσει τη θερμοκρασία τους, ενώ άλλα όργανα θα διερευνήσουν εάν υπάρχει πάγος σε αυτές τις μικρές περιοχές και σε ποια ποσότητα.

H σπουδαιότητα των ανακαλύψεων

Η σημασία των ανακαλύψεων αυτών είναι πολύ μεγάλη, αφού έρχονται να συμπληρώσουν τις γνώσεις των επιστημόνων για τα αποθέματα νερού στη Σελήνη. Μπορεί κάποιος να κατανοήσει καλύτερα τη σπουδαιότητα των ευρημάτων εάν τα δει υπό το πρίσμα της αποστολής «Αρτεμις», η οποία αναμένεται να κορυφωθεί το 2024, όταν «η πρώτη γυναίκα και ο επόμενος άνδρας» θα πατήσουν στη Σελήνη.

Απώτερος στόχος της αποστολής αυτής είναι να επιστρατεύσει η επιστημονική κοινότητα τις τεχνολογικές εξελίξεις των τελευταίων δεκαετιών ώστε να πραγματοποιήσει επιτόπιες έρευνες στο φεγγάρι που θα επιτρέψουν την εις βάθος κατανόηση μιας πληθώρας γεωλογικών χαρακτηριστικών. Ενδιάμεσος στόχος της αποστολής είναι να διερευνηθεί η δυνατότητα δημιουργίας εγκαταστάσεων ικανών να φιλοξενήσουν ανθρώπους στη Σελήνη οι οποίες, μεταξύ άλλων, θα χρησιμοποιηθούν ως βάση για την εξερεύνηση του πλανήτη Αρη.

Ως εκ τούτου, η ύπαρξη αποθεμάτων νερού στη Σελήνη είναι κομβικής σημασίας, αφού αυτά μπορούν να αποτελέσουν το «ελιξίριο της ζωής» ώστε να υποστηριχθούν οι αποστολές όχι μόνο με, ενδεχομένως, πόσιμο νερό αλλά και ως πηγή οξυγόνου ή ως καύσιμο για τα διαστημικά σκάφη.