Ö­n­c­ü­ ­Ç­a­l­ı­ş­m­a­ ­T­a­r­a­f­ı­n­d­a­n­ ­A­ç­ı­k­l­a­n­a­n­ ­A­y­ ­S­u­y­u­ ­H­a­r­i­t­a­s­ı­

17 Şubat 2022’de göründüğü şekliyle Ay’ın tam diskinin durağan görüntüsü. SOFYA gözlemlerinin bölgesi mavi ve kahverenginin tonlarında gösterilmiştir. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi Bilimsel Görselleştirme Stüdyosu/Ernie Wright

Kızılötesi Astronomi için artık kullanılmayan Stratosferik Gözlemevi’ni (SOFIA) kullanan yeni bir çalışma, Ay’daki ilk ayrıntılı, geniş alanlı su dağılımı haritasını bir araya getirdi.[{” attribute=””>SOFIA was a joint project of NASA and the German Space Agency at DLR.

With clear, identifiable lunar features marked out by the water data, the research provides hints about how water may be moving across the Moon’s surface, particularly near its South Pole — an important area for space exploration. The study was published in The Planetary Science Journal on March 15, 2023.

The new map covers about one-quarter of the Earth-facing side of the lunar surface below 60 degrees latitude and extends to the Moon’s South Pole. Given the large region covered, the researchers could easily identify how water relates to surface features on the Moon, staying away from sunlight and favoring cold areas.

Kızılötesi Astronomi için artık kullanılmayan Stratosferik Gözlemevi’ni (SOFIA) kullanan yeni bir çalışma, Ay’daki ilk ayrıntılı, geniş alanlı su dağılımı haritasını bir araya getirdi. Yeni harita, 60 derece enlem altındaki ay yüzeyinin Dünya’ya bakan tarafının yaklaşık dörtte birini kapsıyor ve Ay’ın Güney Kutbu’na kadar uzanıyor. Bu veri görselleştirmesinde, SOFIA’nın ay suyu gözlemleri, mavinin daha yüksek su sinyali alanlarını ve daha az kahverenginin olduğu alanları temsil eden renkler kullanılarak gösterilmiştir. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi Bilimsel Görselleştirme Stüdyosu/Ernie Wright

“Su verilerine baktığımızda, aslında krater kenarlarını görebiliyoruz, tek tek dağları görebiliyoruz ve bu yerlerdeki daha yüksek su konsantrasyonu sayesinde dağların gündüz ve gece tarafları arasındaki farklılıkları bile görebiliyoruz” dedi. NASA’nın Kaliforniya Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi’ndeki SOFIA Bilim Merkezi direktörü ve 2023 Ay ve Gezegen Bilimi Konferansı’nda sunulan çalışmanın baş yazarı Bill Reach.

2024’ün sonlarında, NASA’nın Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) aracı, Dünya’nın ötesindeki ilk kaynak haritalama görevini yürütmek için SOFIA tarafından incelenen bölgeye, Mons Mouton’un tepesine inecek. Düz tepeli ay dağı, SOFYA verilerinin mevcut çalışmasına öncülük eden ekibin bir sonraki makalesinde bir vurgu bölgesi olacak.

Şubat 2022’deki gözlemler sırasında göründüğü şekliyle Ay’ın bir görselleştirmesinin üzerine bindirilmiş, suyun bir sinyalini veya “ışık izini” ölçen SOFIA verilerinin görselleştirmesi. Daha koyu mavi, daha yüksek bir su konsantrasyonunu gösterir. İncelenen bölgenin sol üst kısmına yakın bir yerde, suyun özellikle dik bir Ay özelliğinin gölgeli tarafında yoğunlaştığı koyu mavi bir sırt görülüyor. Bölgenin sol tarafının yarısında Moretus Krateri bulunur. Kraterin üst yarısındaki iç duvar, bu gölgeli yüzeyde daha büyük bir su varlığına işaret edecek şekilde koyu mavi ile açıkça çizilmiştir. Bölgenin sağ tarafı genel olarak daha kuru olmasına rağmen, kraterlerin iç kısımlarını açık mavi renkte izleyen su hala görülebilir. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi Bilimsel Görselleştirme Stüdyosu/Ernie Wright

Bu mevcut bulgu, önceki iki SOFIA sonucuyla birlikte miktar ve dağıtım Ay’ın güneşli yüzeyindeki su, suyun benzersiz bir ışık imzasını izler. Ay yüzeyinin geniş alanlarını gözlemleyen diğer görevler, suyu hidroksil gibi benzer moleküllerden ayırt edemeyen farklı ışık dalga boylarını inceledi. Ay’ın suyu toprakta bulunur ve buz kristalleri veya diğer malzemelere kimyasal olarak bağlı su molekülleri olarak bulunabilir.

Araştırmacılar, bölgedeki mutlak su miktarını belirlemek yerine, bolluğunun nasıl değiştiğini görmek için Ay’ın Güney Kutbu çevresinde elde edilen verileri Ay’ın ekvatoruna yakın nispeten kuru bir referans bölgesiyle karşılaştırdılar. Su, Dünya’daki kayakçıların daha az doğrudan güneş alan yamaçların karı daha uzun süre tuttuğunu bilmesine benzer şekilde, kraterlerin ve dağların gölgeli kenarlarında daha yüksek konsantrasyonlarda bulundu. Bu, Ay’ın yerel coğrafyasının mevcut su miktarında önemli bir rol oynadığını gösteriyor.

Ay’ın hareketsiz görüntüsü ve SOFYA verilerinin güney kısmı. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi Bilimsel Görselleştirme Stüdyosu/Ernie Wright

NASA, astronotları Artemis altında Ay’a geri göndermeye hazırlanırken, ajans Güney Ay Kutbu yakınlarında 13 aday iniş bölgesi belirledi. Artemis aracılığıyla NASA, Ay’a ilk kadını ve ilk siyahi insanı indirecek ve ay suyu, uzun vadeli bir insan varlığı oluşturmak için kritik bir kaynak olabilir.

NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde misafir araştırma görevlisi ve VIPER bilim ekibi üyesi Casey Honniball, “SOFIA verilerinin bu haritası ve gelecek diğerleriyle, suyun farklı ay çevre koşullarında nasıl yoğunlaştığını inceliyoruz” dedi. Çalışmaya dahil olan Greenbelt, Maryland. “Bu harita, potansiyel arama alanları hakkında Artemis programı için değerli bilgiler sağlayacak, aynı zamanda VIPER gibi gelecekteki bilim misyonları için bölgesel bağlam sağlayacaktır.”

Yeni harita sonuçlarının oluşturulduğu güney bölgesine ek olarak, SOFYA’nın diğer görevlerle ilgili alanlara ilişkin gözlemleri de arşivde ve şu anda analiz ediliyor. NASA Artemis ile ilgili görevler, hidroksil ve suyunu haritalamak için Ay’ın yörüngesinde dolaşacak olan Lunar Trailblazer dahil olmak üzere hem kutupsal hem de kutupsal olmayan bölgeleri hedef alacak.

Ay’ın suyu nereden geliyor olabilir – eski mi ve Ay’daki erken volkanik süreçlerin bir sonucu olarak Ay’ın minerallerinde doğal olarak var mı yoksa çağdaş mı ve asteroitler, kuyruklu yıldızlar veya güneş rüzgarı tarafından mı taşınıyor ve göç ediyor mu? Ay’ın yüzeyi, SOFYA gözlemlerinin açık bıraktığı bir diğer önemli sorudur. VIPER, suyun yüzeyde yaygın ve derin mi yoksa sadece yüzeye mi yoksa yüzeye yakın mı dağıldığını belirlemede önemli olan bu ayrımı daha iyi anlamayı amaçlayacaktır.

Bununla birlikte, Ay’ın en alt sınırında bile bir zamanlar inandığımızdan çok daha fazla su içerdiği açıktır.

Manoa’daki Hawaii Üniversitesi’nde profesör ve makalenin ortak yazarı Paul Lucey, “Ay’ın kemik kupkuru olduğuna dair Apollo döneminden gelen ortak bilgimiz yanlıştı” dedi. “Yanlış olduğunu zaten biliyoruz, ama asıl soru ne kadar olduğu.”

Referans: William T. Reach, Paul G. Lucey, Casey I. Honniball, Anicia Arredondo ve Erick R. Malaret tarafından yazılan “6 μm Spektroskopik Görüntülemeye Dayalı Olarak Ayın Güney Kutup Bölgesindeki Moleküler Suyun Dağılımı”, 15 Mart 2023, Gezegen Bilimi Dergisi.
DOI: 10.3847/PSJ/acbdf2

SOFIA, NASA ve DLR’deki Alman Uzay Ajansı arasındaki ortak bir girişimdi. Alman Uzay Ajansı teleskopu sağladı, uçak bakımını koordine etti ve görev için ek destek teklif etti. NASA’nın Kaliforniya Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi, Columbia, Maryland merkezli Üniversiteler Uzay Araştırmaları Derneği ve Stuttgart Üniversitesi’ndeki Alman SOFIA Enstitüsü ile ortaklaşa SOFIA programı, bilim ve görev operasyonlarını denetledi. Uçağın bakımı ve işletimi, NASA’nın California, Palmdale’de bulunan Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi Binası 703 tarafından gerçekleştirildi. SOFIA, 2014 yılında tam operasyonel kapasiteye ulaştı ve son bilim uçuşunu 29 Eylül 2022’de tamamladı.