Πώς στο φεγγάρι ο ηλιακός άνεμος παρασκευάζει ένα συστατικό του νερού

Ο ηλιακός άνεμος βομβαρδίζει τις επιφάνειες όλων των ουράνιων σωμάτων του ηλιακού συστήματος που δεν διαθέτουν ατμόσφαιρα, μαγνητικό πεδίο ή και τα δύο

Οταν ο ηλιακός άνεμος, μια «βροχή» φορτισμένων σωματιδίων προσκρούει στην επιφάνεια της Σελήνης με ταχύτητα 450 χλμ. το δευτερόλεπτο (περίπου 1,6 εκατ. χλμ. την ώρα!), το ανώτερο στρώμα εδάφους εμπλουτίζεται με συστατικά που θα μπορούσαν να σχηματίσουν νερό. Αυτό συμπέραναν επιστήμονες της NASA, προσομοιώνοντας το φαινόμενο σε υπολογιστή. Τα σωματίδια, πολλά από τα οποία είναι πρωτόνια, δηλαδή πυρήνες υδρογόνου, αλληλεπιδρούν με ηλεκτρόνια των ατόμων από τα οποία αποτελούνται τα μόρια των πετρωμάτων και σχηματίζουν ουδέτερα άτομα υδρογόνου. Επιπλέον, η ηλιακή ακτινοβολία αποσπά άτομα οξυγόνου από τα πυριτικά ορυκτά (SiO₂) που υπάρχουν σε μεγάλο ποσοστό στο σεληνιακό ρεγόλιθο. Τα άτομα οξυγόνου και υδρογόνου ενώνονται και σχηματίζουν τη χημική ρίζα υδροξύλιο (OH). Αν τα υδροξύλια ενώνονταν με επιπλέον άτομα υδρογόνου, τότε θα σχηματιζόταν νερό.
«Θεωρούμε το νερό ως κάτι το εξαιρετικό, μια μαγική χημική ένωση», λέει ο φυσικός Γουίλιαμ Φάρελ, του Κέντρου Διαστημικής Πτήσης Γκόνταρντ της NASA, που συνέβαλε στην προσομοίωση. «Αλλά εδώ είναι το εκπληκτικό: Κάθε βράχος έχει το δυναμικό να φτιάξει νερό, ιδίως όταν ακτινοβοληθεί από τον ηλιακό άνεμο». Οι Αμερικανοί επιστήμονες προσπαθούν να εξακριβώσουν πόσο νερό μπορεί να υπάρχει σε σκοτεινά σημεία κρατήρων στη Σελήνη, αλλά και πώς να τα εντοπίσουν, γι' αυτό μελετούν τη δυναμική της μεταφοράς κρίσιμων στοιχείων, όπως το υδρογόνο, τόσο μέσα στο σεληνιακό έδαφος, όσο και στην εξώσφαιρα (την πολύ αραιή ατμόσφαιρα του φεγγαριού).
Πλειάδα διαστημοσυσκευών που στάλθηκαν στη Σελήνη ή πέρασαν κοντά της στην πορεία τους προς κάποιο άλλο σώμα, διαπίστωσαν φασματοσκοπικά την ύπαρξη νερού. Είναι πιθανό μέρος του να προέρχεται από προσκρούσεις κομητών, αλλά οι περισσότεροι επιστήμονες εκτιμούν ότι η κύρια αιτία είναι ο ηλιακός άνεμος, που γίνεται αιτία συνεχούς σχηματισμού νέων μορίων νερού.
Η προσομοίωση έλαβε υπόψη το υδρογόνο (πρωτόνια) που έρχεται με τον ηλιακό άνεμο, το υδρογόνο που έχει μετρηθεί στη σεληνιακή εξώσφαιρα και το υδροξύλιο που έχει μετρηθεί στην επιφάνεια και ενισχύει αυτήν τη θεωρία, αποκαλύπτοντας πώς συνδέονται και εξηγούνται οι μετρούμενες τιμές. Εξήγησε, επίσης, γιατί στις περιοχές κοντά στον ισημερινό της Σελήνης το υδρογόνο είναι λιγότερο απ' ό,τι στις περιοχές κοντά στους πόλους, καθώς η θερμοκρασία στον ισημερινό είναι υψηλότερη και ανάλογα μεγαλύτερη είναι η τάση του υδρογόνου να διαφύγει στο Διάστημα. Το υδρογόνο καθώς διαχέεται προς την επιφάνεια ενώνεται με ένα ελεύθερο άτομο οξυγόνου σχηματίζοντας υδροξύλιο, μετά με το επόμενο που θα συναντήσει, παγιδευόμενο για περισσότερο χρόνο όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία, μέχρι τελικά να φτάσει στην επιφάνεια και να διαφύγει.