Çin'in Chang'e-5 uzay aracı tarafından toplanan ve Dünya'ya taşınan Ay tozundaki bir mineralin, ağırlığının yüzde 41'ini oluşturacak kadar çok su içerdiği tespit edildi.
Mineral, birkaç yıl önce Rusya'nın Kamçatka Yarımadası'ndaki bazaltik kayalarda tespit edilen novograblenovite benziyor. Hem ay hem de karasal versiyonları (NH4)MgCl3-6H2O kimyasal formülüne sahiptir ve benzer kristal yapılara sahiptir.
Novograblenoviti Dünya'da inceleyebildiğimiz göz önüne alındığında, Ay'da neredeyse aynı mineralin keşfi bize Ay suyunun nerede saklandığı ve oraya nasıl ulaştığının yanı sıra Ay H2O'sunun geçmişi hakkında bazı ipuçları verebilir.
Ay'daki suyun kökeni, varlığı ve dağılımı bir gizem olarak kalmaya devam ediyor. Bu bilim insanlarının çözmek istediği bir şey, çünkü Ay'ın neminin nereden geldiği ve şu anda nerede olduğu Dünya-Ay sisteminin tarihinin önemli bir bileşeni.
Buna ek olarak, suyun nerede gizlendiğini bilmek, insanların hayatta kalmak için suya ihtiyaç duyması nedeniyle gelecekteki Ay keşif görevleri için de önem taşıyor.
Su daha önce de eski Ay örneklerinde bulunmuş, yüzey malzemesi eriyip sferül olarak bilinen yapıları oluşturduğunda ortaya çıkan küçük cam taneciklerin içine hapsolmuştu. Ay'ın yüzeyinden yansıyan ışık spektrumunda su sinyallerinin tespit edilmesi, yukarıda bir yerlerde daha çok su olduğunu gösteriyor.
Yaygın görüşlerden biri suyun Ay regolitini oluşturan minerallere bağlı olduğu yönündedir. Ancak daha önce yapılan çalışmalar, Ay toprağına bağlı hidrojen ve oksijenin diğer hidroksil molekülleri – sudan farklı oranlarda hidrojen ve oksijenden oluşan bileşikler – şeklinde olabileceğini öne sürmüştü.
Ancak Aralık 2020'de Ay'a indiğinde Chang'e-5 bir ilke imza atarak Ay'daki bir kaya parçasında suya benzeyen bir maddeyi yerinde tespit etti. Ancak bu tespitin gerçekten moleküler su mu yoksa başka bir hidroksil molekülü mü olduğu belirsizdi. Bu, robotik bir iniş aracının sağlayabileceğinden daha yakın bir analiz gerektiriyordu.
Şimdi, Çin Bilimler Akademisi'nden fizikçiler Shifeng Jin ve Munan Hao liderliğindeki Dünya'daki insanlar, Ay regolitinin su mu yoksa başka bir şey mi içerdiğini belirlemek için Chang'e-5 misyonu tarafından Dünya'ya gönderilen örnekleri X-ışını kristal kırınımı ve kimyasal izotop analiz tekniklerine tabi tutarak bu analizi gerçekleştirdiler.
Çalışmaları, (NH4)MgCl3-6H2O mineralinin altıya kadar su kristali içermesiyle moleküler suyun varlığını ortaya çıkardı.
Novograblenovit Dünya'da nadiren oluşur ve sıcak bazaltın su ve amonyak bakımından zengin volkanik gazlarla etkileşiminden ortaya çıkar. Ay minerali tam olarak aynı değildir — içinde bulunan klor izotopu karasal klor izotoplarından farklı bir bileşime sahiptir — ancak oluşum mekanizmasının oldukça benzer olması muhtemeldir.
Bu da Ay'ın geçmişinde volkanik faaliyetler aktifken hem su hem de amonyak için bir Ay kaynağının var olduğunu gösteriyor.
"Çin Bilimler Akademisi'nden yapılan açıklamada, "Termodinamik analiz, o dönemde Ay volkanik gazındaki su içeriğinin alt sınırının, bugün Dünya'daki en kuru volkan olan Lengai Volkanı'nınkiyle karşılaştırılabilir olduğunu gösteriyor.
"Bu, Ay'ın evrimini keşfetmek için büyük önem taşıyan karmaşık bir Ay volkanik gaz giderme tarihini ortaya koyuyor."
Keşif ayrıca Ay'da daha önce bilinmeyen bir su kaynağı olan hidratlı tuzlara da işaret ediyor. Su buzundan çok daha kararlı olan bu kaynak, Ay'ın sık sık güneş ışığıyla yıkanan bölgelerinde bile mevcut olabileceğini ve Ay'ın kutuplarındaki gölgeli kraterlerin derinliklerinde tutulan su buzuna gelecekte olası bağımlılığımızı azaltabileceğini düşündürmektedir.
Ekibin bulguları Nature Astronomy dergisinde yayımlandı.