जब उन्होंने पहली बार चंद्रमा पर पैर रखा, तो अपोलो 11 के अंतरिक्ष यात्रियों ने हड्डी-सूखे रेगिस्तान के रूप में परिदृश्य की एक तस्वीर चित्रित की। पानी कहां से आया, इस पर कुछ बहस हुई है, लेकिन अब पेरिस, फ्रांस में नैशनल म्यूजियम ऑफ नेचुरल हिस्ट्री के साथ दो शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया है कि चंद्रमा की सतह पर मिट्टी में अधिकांश पानी प्रोटॉन के कारण बनता है सौर हवा में धूमकेतु या उल्कापिंड के प्रभावों के बजाय चंद्र धूल में ऑक्सीजन से टकराते हैं।
पहला संकेत कि चंद्रमा पर पानी था, जब भारत के चंद्रयान -1 ने चांद की सतह पर पानी के संकेत पाए थे, जब इसने केवल पानी और हाइड्रॉक्सिल द्वारा अवशोषित तरंगदैर्ध्य पर एक सूर्य के प्रकाश में डुबकी मापी थी, एक अणु जिसमें हाइड्रोजन का एक परमाणु होता था और ऑक्सीजन का एक परमाणु।
इस तस्वीर को स्पष्ट करने में मदद करने के लिए, नासा के वैज्ञानिकों ने अपने दो स्पेस प्रोब - कैसिनी जांच से एकत्र किए गए आंकड़ों की ओर रुख किया, जिसने 1999 में चंद्रमा को शनि के रास्ते में भिनभिना दिया था, और नासा के डीप इम्पैक्ट अंतरिक्ष यान, जिसने जून 2009 में चंद्रमा से उड़ान भरी थी धूमकेतु हार्टले के साथ एक मुठभेड़ का मार्ग 2. दोनों अंतरिक्ष यान ने पानी और हाइड्रॉक्सिल के सबूत की पुष्टि की, अणु जो चंद्रमा पर दोनों मौजूद होने की संभावना है।
इस बात की तीन संभावनाएं हैं कि वहां पानी कैसे पहुंचा। धूमकेतु और उल्कापिंड दो संभावनाएँ थीं, जबकि अन्य का मानना था कि यह सौर हवा के कारण हो सकता है। बाद के मामले में, पानी सूरज की ऊपरी वायुमंडल से निकलने वाले प्लाज्मा की धाराओं और चंद्रमा की सतह में उच्च-ऊर्जा प्रोटॉन को नष्ट करने से बना होगा। सौर मंडल के बाहर से लौकिक किरणें आयनों को चंद्र चट्टानों में भी इंजेक्ट कर सकती हैं, जिससे पानी में रासायनिक परिवर्तन होते हैं।
पानी की संभावना के स्रोत का पता लगाने के लिए, एलिस स्टीफंट और फ्रेंकोइस रॉबर्ट ने अपोलो 16 और अपोलो 17 मिशनों से मिट्टी के नमूनों में हाइड्रोजन और ड्यूटेरियम के अनुपात को मापा। उन्होंने एक प्रकार के द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर के माध्यम से नमूने चलाए जो न केवल आइसोटोप का पता लगाते हैं बल्कि सतह के नमूने में कितने गहरे हैं।
चंद्र मिट्टी के नमूनों के छोटे दानों का अध्ययन करने में, उन्होंने पाया कि सौर हवा से प्रोटॉन द्वारा मिट्टी में सिलिकेट से ऑक्सीजन की कमी लगभग निश्चित रूप से वह साधन था जिसके द्वारा पानी उत्पन्न किया गया था। वे नमूनों में लिथियम आइसोटोप अनुपात के निर्धारण के माध्यम से उस निष्कर्ष पर पहुंचे, जिसने हाइड्रोजन के लिए आइसोटोप अनुपात दिया था। उस से, वे ड्यूटेरियम-हाइड्रोजन अनुपात की गणना करने में सक्षम थे, जो कि वास्तव में दाने के नमूने में पानी की मात्रा की तुलना में था।
चूँकि सूर्य से आगे और अधिक ड्यूटेरियम होता है, इसलिए चंद्र जल के प्रत्येक संभावित स्रोत को एक अलग अनुपात देना चाहिए। धूमकेतु और उल्कापिंडों के विशिष्ट अनुपात होते हैं, जबकि सौर हवा या कॉस्मिक किरणों के प्रोटॉन प्रत्येक में अलग-अलग अनुपात होंगे।
उन्होंने पाया कि औसतन, ग्रैन्यूल में कहीं और से 15 प्रतिशत पानी होता था (संभवतः धूमकेतु या उल्कापिंड), जो सौर हवा के संपर्क के कारण बाकी का गठन किया गया था। वे यह भी ध्यान देते हैं कि कुछ नमूनों के लिए, सभी पानी सौर हवा के संपर्क के कारण थे।
"हम उस परिणाम की पुष्टि करते हैं," स्टीफ़ंट ने कहा। "पानी से भरपूर उल्कापिंड और धूमकेतु प्रभाव चंद्रमा की सतह पर पानी की महत्वपूर्ण मात्रा नहीं लाते हैं।"
प्रोविडेंस, रोड आइलैंड में ब्राउन यूनिवर्सिटी में अल्बर्टो सैल, परिणाम से प्रसन्न है। "मुझे लगता है कि चंद्रमा की सतह का अधिकांश पानी सौर वायु आरोपण से आता है, सबसे अधिक सही होने की संभावना है," वे कहते हैं।
में प्रकाशित उनके पत्र में राष्ट्रीय विज्ञान - अकादमी की कार्यवाही, ऐलिस स्टीफंट और फ्रांस्वा रॉबर्ट ने अपने अध्ययन और उनके द्वारा प्राप्त परिणामों का वर्णन किया। हालांकि, वे यह भी कहना चाहते थे कि उनके निष्कर्ष केवल चंद्रमा की सतह पर पाए जाने वाले पानी से संबंधित हैं - जबकि सतह के नीचे पानी की उत्पत्ति अभी भी व्याख्या के लिए खुली है।
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