จีนพบ "น้ำ" ในแร่ดวงจันทร์ ตรวจจากตัวอย่างดินในภารกิจฉางเอ๋อ 5

มนุษย์มีความพยายามที่จะไปตั้งอาณานิคมบนดวงจันทร์ และนี่ก็อาจจะเป็นก้าวสำคัญในแผนการสุดทะเยอทะยานนี้ เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน รายงานว่า มีการค้นพบโมเลกุลของน้ำในดินที่เก็บตัวอย่างมาจากดวงจันทร์จากภารกิจฉางเอ๋อ 5 (Chang'e 5) เมื่อปี 2020 

นักวิทยาศาสตร์จากหน่วยงานฟิสิกส์ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์จีน ในกรุงปักกิ่ง รายงานว่า ผลึกแร่ที่ไม่ทราบชื่อ หรือที่เรียกกันว่า แร่ดวงจันทร์ที่ไม่รู้จัก (Unknown Lunar Mineral หรือ ULM-1) อุดมไปด้วยโมเลกุลของน้ำและแอมโมเนีย ซึ่งมีสูตร (NH4, K, Cs, Rb)MgCl3-6H2O โดยจากสูตรโมเลกุลนี้ พบว่า แร่ ULM-1 ประกอบด้วยน้ำในสถานะผลึกมากถึง 6 ผลึก (6H2O) คิดเป็นโมเลกุลของน้ำกว่าร้อยละ 41 ของตัวอย่างโดยมวล

โครงสร้างและองค์ประกอบของแร่มีความคล้ายคลึงอย่างใกล้ชิดกับโนโวกราเบิลโนไวต์ ซึ่งเป็นแร่ธาตุหายาก ก่อตัวในเงื่อนไขทางธรณีวิทยาที่เฉพาะเจาะจง ในโครงสร้างผลึกมีส่วนประกอบของน้ำและสสารที่ระเหยได้

การพบแอมโมเนียม (NH4+) ในแร่ ULM-1 บ่งบอกถึงประวัติที่ซับซ้อนมากขึ้นของกระบวนการสลายก๊าซบนดวงจันทร์ และบ่งชี้ถึงศักยภาพในการใช้แร่นี้เพื่อการอยู่อาศัยบนดวงจันทร์ในอนาคต

หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ผู้ทำการศึกษากล่าวว่า “การค้นพบของเราชี้ให้เห็นว่าโมเลกุลของน้ำสามารถคงอยู่ในบริเวณที่มีแสงแดดส่องถึงของดวงจันทร์ในรูปของเกลือไฮเดรต (หมายถึงเหลือที่มีน้ำในโครงสร้างผลึก โดย ULM-1 นับเป็นเกลือไฮเดรต) ซึ่งเป็นข้อจำกัดที่สำคัญต่อการระเหยของน้ำและไอแอมโมเนียในก๊าซภูเขาไฟบนดวงจันทร์” นักวิทยาศาสตร์กล่าวเสริม

การค้นพบข้อนี้ ถือว่าเข้ามาท้าทายแนวคิด Dry Moon หรือแนวคิดที่ว่าดวงจันทร์ไม่มีน้ำ ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากที่ภารกิจอะพอลโล 11 ขององค์การนาซาลงจอดบนดวงจันทร์เมื่อปี 1969 และทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการวิเคราะห์ตัวอย่างดินดวงจันทร์ แต่ไม่พบหลักฐานการมีอยู่ของน้ำ หลังจากนั้นก็ไม่ได้มีการศึกษาเกี่ยวกับน้ำบนดวงจันทร์อีกนานหลายทศวรรษ จนกระทั่งในปี 2009 ยานอวกาศจันทรายาน-1 (Chandrayaan-1) ของอินเดีย ก็ได้จับสัญญาณของแร่ที่มีองค์ประกอบของน้ำบนดวงจันทร์ได้ เช่น โมเลกุลของออกซิเจนและไฮโดรเจน ในพื้นที่ที่แสงแดดส่องไม่ถึงบนดวงจันทร์

นอกจากนี้ ปี 2020 นาซา ได้รายงานการค้นพบการพบหลักฐานการมีอยู่ของน้ำ บนพื้นที่แสงแดดส่องไม่ถึงของดวงจันทร์เช่นกัน ซึ่งอาศัยการวิเคราะห์จากข้อมูลอินฟาเรดที่เก็บโดยหอดูดาวสตราโตสเฟียร์ (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) ซึ่งไม่ได้ตรวจสอบจากตัวอย่างดินดวงจันทร์โดยตรง แต่เป็นตรวจจับโมเลกุลน้ำในบริเวณปล่องภูเขาไฟคลาเวียส (Clavius Crater) ซึ่งเป็นปากปล่องภูเขาไฟขนาดใหญ่ที่สุด สามารถมองเห็นได้จากโลก ทำให้ไม่ทราบรูปแบบทางเคมีของไฮโดรเจนบนดวงจันทร์ได้ 

ดังนั้นการค้นพบนี้ จึงถือว่าเป็นอีกก้าวสำคัญที่ทำให้มนุษย์เรารู้จักเกี่ยวกับดาวบริวารของโลกได้ดีขึ้น และอาจนำไปสู่การหาวิธีนำประโยชน์มาใช้ในการตั้งอาณานิคมบนดวงจันทร์ได้

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy ฉบับวันที่ 16 กรกฎาคม 2024 

ที่มาข้อมูล InterestingEngineering, Independent, ChinaDaily, Nature

ที่มารูปภาพ NASA