Missione SOFIA: acqua sulla Luna

Il Boeing 747 convertito ad osservatorio ad infrarossi stratosferico chiamato SOFIA
Il Boeing 747 convertito ad osservatorio ad infrarossi stratosferico chiamato SOFIA. Credit: NASA

Nuove osservazioni del telescopio volante SOFIA hanno confermato che c’è acqua anche sulla superficie illuminata della Luna. Le osservazioni fatte nel 2020, hanno suggerito per la prima volta, che l’acqua potrebbe essere presente sul satellite della Terra al di fuori dei crateri polari permanentemente in ombra. Le nuove osservazioni confermano queste ipotesi e suggeriscono che potrebbe esserci ancora più acqua di quanto si pensasse in precedenza. 

La missione SOFIA

La Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), è una missione dalla NASA, che osserva l’Universo nella luce infrarossa a bordo di un Boeing 747 convertito. L’osservatorio volante, ha rilevato nel 2020 l’acqua molecolare intorno al cratere Moretus, vicino al polo sud della Luna. La presenza di acqua, al di fuori delle aree permanentemente in ombra, può far luce sull’origine dell’acqua lunare affermano gli scienziati in una nota (rif.). Nel 2020, l’acqua è stata rilevata intorno al vicino cratere Clavius, ma quei dati sono stati ritenuti “insufficienti”

Il nuovo studio, hanno detto i ricercatori, includeva un numero maggiore di osservazioni. Infatti le nuove misurazioni sono state così dettagliate, che hanno permesso al team di creare una mappa della distribuzione dell’acqua nella regione del cratere Moretus. La mappa mostra come l’abbondanza varia a seconda della temperatura e della latitudine: più vicino al polo e più bassa è la temperatura, più acqua c’è.

“L’acqua sulla luna è eccitante perché ci permette di studiare i processi che si verificano non solo sulla luna, ma anche su altri corpi celesti”, Casey Honniball, borsista post-dottorato presso il Goddard Space Flight Center della NASA che ha condotto lo studio . “L’acqua è di estrema importanza come risorsa per l’esplorazione umana. Se riesci a trovare sufficienti concentrazioni di acqua sulla superficie della luna e scopri come viene immagazzinata e in che forma si trova, puoi imparare come estrarla per ottenere ossigeno respirabile e carburante per razzi per una presenza più sostenibile”.

Le misurazione effettuate

SOFIA ha effettuato le misurazioni utilizzando il suo strumento FORCAST, una telecamera a infrarossi ottimizzata per studiare oggetti simili a pianeti. Sovrapponendo i dati su una mappa tridimensionale della superficie lunare, gli scienziati hanno potuto visualizzare in dettaglio la distribuzione dell’acqua.  SOFIA, che vola sopra al 99% del contenuto di vapore acqueo nell’atmosfera, può distinguere meglio le molecole d’acqua ed idrossile (OH) sulla Luna, rispetto ai telescopi terrestri.

L'immagine mostra i dati di flusso ottenuti dallo strumento FORCAST di SOFIA sovrapposti a una proiezione ortografica della Luna, creando una mappa delle abbondanze d'acqua nella regione del cratere Moretus. Le caratteristiche lunari della superficie sono chiaramente visibili all'interno dei dati di flusso. I colori più chiari corrispondono a un flusso più alto ed i più scuri corrispondono a un flusso più basso. 
L’immagine mostra i dati di flusso ottenuti dallo strumento FORCAST di SOFIA sovrapposti a una proiezione ortografica della Luna, creando una mappa delle abbondanze d’acqua nella regione del cratere Moretus. Le caratteristiche lunari della superficie sono chiaramente visibili all’interno dei dati di flusso. I colori più chiari corrispondono a un flusso più alto ed i più scuri corrispondono a un flusso più basso. 
Credit: NASA

L’idrossile, contiene un solo atomo di idrogeno invece dei due presenti nell’acqua. E’ molto abbondante sulla Luna perché è prodotto direttamente nelle interazioni tra il vento solare e il suolo lunare. “La luna è costantemente bombardata dal vento solare, che fornisce idrogeno sulla superficie lunare. Questo idrogeno interagisce con l’ossigeno sulla superficie lunare per creare idrossile“, ha affermato Honniball. 

L’acqua nasce da questo idrossile quando la superficie della Luna si riscalda sotto i colpi di micrometeoriti, hanno detto i ricercatori. Gran parte di quest’acqua evapora nello spazio, ma una parte rimane intrappolata nelle rocce lunari. Gli scienziati impareranno nel dettaglio quanta acqua c’è davvero attorno al polo sud della luna dopo il 2024, quando il Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) della NASA inizierà la sua missione. SOFIA, intanto, concluderà la sua missione alla fine di questo mese.

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