月の水貯蔵庫はどこにあるのでしょうか？嫦娥5号の月の土壌サンプルが手がかりを提供 →

月には貯水池がありますか？もしそうなら、どこですか?嫦娥5号の月のサンプルは、この謎を解く上で驚くべき結果をもたらした。 3月27日、国際学術誌「ネイチャー・ジオサイエンス」に掲載された論文によると、中国と英国の学者が嫦娥5号の月のサンプルの衝突ガラスビーズ内の水分を測定したところ、ガラスビーズ内の水分含有量が端から中心に向かって徐々に減少していることを発見したという。研究チームは、これは太陽風中の水素イオンがガラスビーズに注入されて衝突し、拡散して内部に保持されたことが原因だと推測した。

過去20年間の月面探査で、人類は月面に大量の水の痕跡を発見した。研究者たちは、太陽風中の水素イオンが月面物質中の酸素と結合して水酸基または水分子を形成し、月面の水循環を維持していると考えています。

「月の土壌の奥深くに帯水層があるという見方もある。しかし、この帯水層はこれまで発見されたことがない」と論文の共同責任著者で南京大学の教授であるホイ・ヘジウ氏は述べた。

宇宙では、隕石や小惑星が月に衝突すると、月の表面の土や岩が溶けます。これらの溶融物は飛び散り、形成された液滴は冷却されて衝撃ガラスビーズを形成します。嫦娥5号の月のサンプルの中には、衝突ガラスビーズが多数含まれている。

慧和久氏は、今回の研究では、中国科学院地質物理研究所、中国科学院大学、南京大学、中国科学技術大学などの研究機関の学者が英国の学者と共同で、嫦娥5号の月の土壌中の均一な質感を持つ32個の衝突ガラスビーズの詳細な研究を行ったと紹介した。その結果、衝突ガラスビーズの平均水分含有量は0.05％に達する可能性があることがわかった。

「これは、1トンの耐衝撃ガラスビーズに含まれる水0.5キログラムに相当し、私たちが想像していた以上の量です。ここでのガラスビーズに含まれる水は、通常の意味での水ではなく、ガラスビーズに含まれる水素であり、特定の反応を通じて私たちが利用できる水に変換できます。」慧和久さんは言った。

さらに興味深いのは、衝突したガラスビーズ内の水分含有量が明らかな拡散リング特性を示し、ガラスビーズの外縁から中心部に向かって水分含有量が減少することです。

この現象の原因は、科学研究チームのその後の研究で明らかになった。 「衝突ガラスビーズ内の水分を多く含む外側領域の水素同位体組成は、太陽風の水素同位体組成に似ているため、外側領域の水は太陽風からの水素の注入によって生じたと推測されます。」慧和久氏は説明した。

研究者らはまた、一部のガラスビーズの端の部分の水素含有量が減少していることも発見した。これはガラスビーズがその後の衝突や加熱の影響を受け、水分がいくらか失われたためだと研究者らは推測している。

「今回の研究で発見された新たなメカニズムは、月の土壌に含まれる衝突ガラスビーズが、月面の水循環を維持できる水の宝庫であることを明らかにした。研究チームは、地球規模での月の土壌の厚さの分析と組み合わせることで、月の土壌の貯水容量は最大2.7×1014キログラムに達すると推測した。」慧和久氏は、将来人類が深宇宙探査を行う際には、衝突ガラスビーズが補給用の水源候補として使用される可能性があると考えているが、その前提条件として、ガラスビーズの収集と水の抽出の効率が高くなければならない。