تدل دراسة جديدة أجراها علماء ناسا أن "وعورة" سطح القمر، والظلال المصاحبة له، يمكن أن تكون مخبأ للجليد المائي.
ونظرا لعدم وجود غلاف جوي لتنظيم درجة الحرارة أثناء النهار، يصبح سطح القمر ساخنا بدرجة كافية لغلي الماء، وإذا تمكنت أي مياه يتم التقاطها من التحول إلى جليد طوال الليل (عندما تنخفض درجات الحرارة إلى حوالي -150 درجة مئوية أو -238 درجة فهرنهايت)، كل شيء سيغلي بمجرد أن تدفئه الشمس.
ومع ذلك، بطريقة ما، أظهرت الدراسات أن هناك ماء على السطح على جانب النهار من القمر.
وقال بيورن ديفيدسون، عالم الفيزياء الفلكية في مختبر الدفع النفاث (JPL): "منذ أكثر من عقد من الزمان، اكتشفت المركبات الفضائية احتمال وجود الماء على سطح القمر بجانب النهار، وأكد ذلك مرصد الستراتوسفير التابع لوكالة ناسا لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (SOFIA) في عام 2020. وكانت هذه الملاحظات، في البداية، غير بديهية: لا ينبغي أن يتواجد الماء في تلك البيئة القاسية. وهذا يتحدى فهمنا لسطح القمر ويثير أسئلة مثيرة للاهتمام حول كيفية بقاء المواد المتطايرة، مثل جليد الماء، على أجسام خالية من الهواء".
وهذه ليست مشكلة حقا إذا افترضت أن الماء ليس حرا في التحرك على السطح - فكلها محبوسة في شيء مثل الصخور أو الزجاج الناتج عن ضربات النيزك. وهذه نظرية قوية، ونعلم من العينات الجيولوجية من بعثات أبولو السابقة أن هذا جزء من القصة.
ومع ذلك، وجدت دراسة في عام 2009 أن كمية الماء تتغير حسب الوقت من اليوم. وهناك كمية أقل من الماء قبل الظهر في أكثر فترات اليوم حرارة، ولكنها تزداد مرة أخرى في فترة ما بعد الظهر عندما تبرد قليلا. ويشير هذا إلى أن بعض الماء على الأقل يتمتع بحرية الحركة - حيث يُغلى أثناء النهار ثم يتجمّد مرة أخرى لاحقا.
وعند النظر إلى النماذج الفيزيائية الحرارية التي نستخدمها لفهم ذلك، يُفترض أن السطح مسطح في الغالب. وإذا لمحت صورة لسطح القمر المحفور مؤخرا، فستعرف أن سطح القمر ليس أملس تماما.
وفي بحث جديد، قام ديفيدسون وباحثة أخرى في مختبر الدفع النفاث - سونا هوسيني - بتحديث نموذجهم لجعل سطح القمر أكثر خشونة. وفي الواقع، استخدموا صورا من بعثات أبولو تُظهر الصخور والحفر لتتناسب حقا مع السطح.
ووجدوا أن الخشونة خلقت الظلال التي سمحت لنموذج القمر بالاحتفاظ بمياهه، وسمحت للماء بالتحرك مع ارتفاع درجة حرارة اليوم، لتبرد مرة أخرى.
وقال ديفيدسون: "الصقيع أكثر قدرة على الحركة من المياه المحاصرة. لذلك، يوفر هذا النموذج آلية جديدة تشرح كيفية تحرك الماء بين سطح القمر والغلاف الجوي القمري الرقيق".
ومن المهم ملاحظة أن هذه ليست أول دراسة تبحث في خشونة السطح فيما يتعلق بمياه القمر. واقترحت ورقة سابقة أيضا أن الماء يمكن أن يكون محتجزا في "مصائد باردة" صغيرة عبر السطح.
ومع ذلك، نظرت الدراسة الجديدة أيضا في الامتصاص، ما أعطى النماذج تصويرا أكثر دقة لجارنا القمري.
وكتب الباحثون: "نموذج درجة حرارة سطح القمر الموصوف في هذه الورقة له آثار مهمة لفهم وجود وتطور الماء على سطح القمر. ومن الأهمية بمكان مراعاة خشونة السطح للحصول على صورة دقيقة لكمية الماء على سطح القمر".
ونُشر البحث في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.