Alheimurinn

Fljúgandi sjónauki sýnir vatn á tunglinu

Vatn er afgerandi auðlind varðandi mannaðar tunglferðir. Nú hafa stjörnufræðingar fundið óyggjandi sannanir fyrir tilvist vatns á tunglinu – meira að segja við báða pólana.

BIRT: 20/05/2023

Vatn á tunglinu

Það er vatn á tunglinu.

 

Það er NASA sem slær þessu föstu og af miklu öryggi í formi tveggja vísindagreina sem hafa birst í tímaritinu Nature of Astronomy.

 

Þar með eru bæði fundnar öruggar vatnsuppsprettur á tunglinu og heppilegar staðsetningar fyrir búðir geimfara framtíðarinnar.

 

Endurvarp sólarljóss afhjúpar vatnssameindir á tunglinu

Vísindamenn NASA hafa rannsakað tunglið með flugsjónaukanum SOFIA.

 

Sjónaukanum er komið fyrir í Boeing 747 þotu sem flýgur svo hátt að hún fer yfir 99% allrar vatnsgufu í gufuhvolfinu og sjónaukinn greinir því innrauða geislun frá ýmsum himinhnöttum.

Tunglið rannsakað gegnum flugsjónauka

Hin nýja uppgötvun var gerð gegnum flugsjónaukann SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy).

 

Sjónaukinn er um borð í júmbóþotu af gerðinni Boeing 747 sem hefur verið sérstyrkt að aftanverðu til að koma í veg fyrir að skrokkurinn brotni þegar þotan er komin í 13.700 metra hæð og stjörnufræðingarnir opna fjögurra fermetra dyr á hlið vélarinnar.

 

Í svo mikilli flughæð hefur þessi stóri sjónauki útsýni til innrauðrar geislunar utan úr geimnum, geislunar sem ekki sést frá jörðu vegna þess að vatnsgufa í gufuhvolfinu drekkur hana í sig.

 

Margir himinhnettir senda orku nær einvörðungu frá sér í formi innrauðrar geislunar og til að skoða slíka hnetti duga þá ekki aðrir sjónaukar en þeir sem nema innrauða geislun eins og SOFIA.

 

Með innbyggðum litrófsmæli í hárri upplausn getur SOFIA greint einkenni mismunandi sameinda, t.d. í stjörnuþoku eða í gufuhvolfi plánetu.

 

Tækin hafa þegar greint ummerki eftir vatn í gufuhvolfi Mars og sömuleiðis fyrstu sameindir alheimsins.

Litrófsmælirinn í SOFIA-sjónaukanum getur greint mismunandi bylgjulengdir á innrauða sviðinu af mikilli nákvæmni.

 

Með litrófsmælinum hefur SOFIA greint innrauða geislun í því sólarljósi sem endurspeglast frá tunglinu en mismunandi sameindir taka til sín geislun á mismunandi bylgjulengdum áður en ljósið endurvarpast.

 

Vegna hárnákvæmrar upplausnar litrófsmælisins slá stjörnufræðingarnir því nú föstu að í endurkasti sólarljóssins megi greina ákveðin merki á bylgjulengdunum kringum 6 míkrómetra – og það getur aðeins stafað af einni tiltekinni sameind: H2O.

 

Fyrri rannsóknir hafa fundið svipuð ummerki vatns en í kringum 3 míkrómetra, þar sem frávikið gæti fræðilega séð stafað frá öðrum vetnisoxíðsamböndum. En sá vafi er nú ekki lengur til staðar.

 

Talið er að vatnssameindir séu um 100-400 af hverjum milljón eindum.

 

Skuggar halda vatninu föstu

Vatnið á tunglinu er fast í svokölluðum kuldagildrum en þær eru þannig staðsettar nálægt pólunum að þær eru alltaf í skugga.

 

Á þessum stöðum telja stjörnufræðingarnir að skugginn haldi vatninu föstu í ísformi og verndi það bæði gegn hita og þeirri öflugu geislun sem berst frá sólinni og er enn kröftugri fyrir þá sök að þarna er ekkert gufuhvolf.

Litrófsrannsóknir á tunglinu hafa sýnt vatnsís (rauðir deplar) á pólum tunglsins.

Á myndum frá gervihnettinum Lunar Reconnaissance Orbiter hafa stjörnufræðingarnir rannsakað magn íss í kuldagildrum allt frá 1 km niður í 1 sentimetra að þvermáli.

 

Samkvæmt niðurstöðum þeirra þekja kuldagildrurnar um 40.000 ferkílómetra eða um 0,1% af yfirborði tunglsins.

 

Vatnið gerir tunglið að eldsneytisstöð

Niðurstöðurnar sýna að vatn annað hvort myndast á tunglinu eða berst þangað á náttúrulegan hátt.

 

Hvernig sem vatnið er til komið gefur það geimferðalöngum framtíðarinnar skýrar leiðbeiningar um hvar þeir geti fundið vatn og það skiptir gríðarlegu máli í geimferðalögum framtíðarinnar.

 

Þetta mikla vatn dugar ekki aðeins til að sjá íbúum í bækistöðvum á tunglinu fyrir drykkjarvatni og súrefni í andrúmsloft, heldur verður líka unnt að vinna úr því mikið af eldsneyti í formi súrefnis og vetnis.

Bækistöðvar verða sjálfbærar

Vísindamenn eru farnir að skipuleggja varanlegar framtíðarbækistöðvar sem eiga að verða sjálfbærar hvað varðar vatn, súrefni og mat og til lengri tíma litið á að verða unnt að stunda þar námugröft og framleiða eldflaugaeldsneyti til leiðangra lengra út í sólkerfið.

Sólþiljur skila orku

Á daginn framleiða sólþiljur raforku fyrir íbúa, námuvinnslutæki og eldsneytisverksmiðjur. Að nóttu til eiga brunasellur að fullnægja orkuþörfinni með því að umbreyta súrefni og vetni í vatn.

Tungltrukkar bræða ís í vatn

Ís á yfirborði tunglsins er einkum að finna á botni djúpra og kaldra gíga. Námutrukkar eiga að fara um og bræða ísinn og safna vatninu í þar til gerða tanka.

Gróðurhús framleiða mat

Matjurtir, svo sem grænkál, kartöflur og tómatar verða ræktaðar í einangruðum gróðurhúsum þar sem rætur plantnanna verða baðaðar í næringarvökva og ljós kemur frá LED-lömpum.

Íveruhús vernda gegn geislun

Tunglið er berskjaldað fyrir geislun og loftsteinum. Uppblásanleg form fyrir íveruhús og vinnustaði verða flutt til tunglsins og þar þakin múrsteinum sem verða þrívíddarprentaðir á staðnum.

Súrefni og málmar í tunglrykinu

Í ryklaginu sem hylur tunglið er súrefni bundið í málmoxíðum. Súrefnið losnar við háan hita og snertingu við vetni. Málmar verða aukaafurð af þessari vinnslu.

Bækistöðvar verða sjálfbærar

Vísindamenn eru farnir að skipuleggja varanlegar framtíðarbækistöðvar sem eiga að verða sjálfbærar hvað varðar vatn, súrefni og mat og til lengri tíma litið á að verða unnt að stunda þar námugröft og framleiða eldflaugaeldsneyti til leiðangra lengra út í sólkerfið.

Sólþiljur skila orku

Á daginn framleiða sólþiljur raforku fyrir íbúa, námuvinnslutæki og eldsneytisverksmiðjur. Að nóttu til eiga brunasellur að fullnægja orkuþörfinni með því að umbreyta súrefni og vetni í vatn.

Tungltrukkar bræða ís í vatn

Ís á yfirborði tunglsins er einkum að finna á botni djúpra og kaldra gíga. Námutrukkar eiga að fara um og bræða ísinn og safna vatninu í þar til gerða tanka.

Gróðurhús framleiða mat

Matjurtir, svo sem grænkál, kartöflur og tómatar verða ræktaðar í einangruðum gróðurhúsum þar sem rætur plantnanna verða baðaðar í næringarvökva og ljós kemur frá LED-lömpum.

Íveruhús vernda gegn geislun

Tunglið er berskjaldað fyrir geislun og loftsteinum. Uppblásanleg form fyrir íveruhús og vinnustaði verða flutt til tunglsins og þar þakin múrsteinum sem verða þrívíddarprentaðir á staðnum.

Súrefni og málmar í tunglrykinu

Í ryklaginu sem hylur tunglið er súrefni bundið í málmoxíðum. Súrefnið losnar við háan hita og snertingu við vetni. Málmar verða aukaafurð af þessari vinnslu.

Þegar unnt verður að framleiða mikið magn af vatni og eldflaugaeldsneyti verður tunglið mikilvæg eldsneytisstöð fyrir bæði mannaðar og ómannaðar ferðir til Mars.

Og ef mannkynið fer fyrir alvöru að fikra sig utar í sólkerfið eftir 30 ár verða bæði vatns- og eldsneytisframleiðsla á tunglinu ómissandi þáttur í þeirri vegferð.

LESTU EINNIG

HÖFUNDUR: JEPPE WOJCIK

NASA,© Carla Thomas/NASA,© PNAS, Maciej Rebisz

Náttúran

Hér lifa hættulegustu marglyttur heims

Maðurinn

Þetta eru sjö mikilvægustu skilningarvitin

Maðurinn

Þetta eru sjö mikilvægustu skilningarvitin

Lifandi Saga

Kveðjuveisla Washingtons endaði með rosalegu fylleríi

Lifandi Saga

Kveðjuveisla Washingtons endaði með rosalegu fylleríi

Náttúran

Spendýr og eðlur skiptu um hlutverk

Náttúran

Hvernig brögðuðust risaeðlur?

Lifandi Saga

13 ódauðleg kveðjuorð

NÝJASTA NÝTT

Saga

Með hverju var þurrkað áður en klósettpappírinn var fundinn upp?

Maðurinn

Mikilvægt atriði getur komið í veg fyrir að börn verði nærsýn

Maðurinn

Hver er sneggsti vöði líkamans?

Maðurinn

Karlhormón styttir ævina

Heilsa

Sannleikurinn um kaffi

Maðurinn

Þess vegna fá sumir fremur marbletti en aðrir

Tækni

140.000 veirur hafa fundist í þarmaflórunni

Maðurinn

Fimm svefntruflanir sem geta komið þér til að kvíða nóttinni

Náttúran

Hvers vegna mala kettir?

Maðurinn

Þvagið segir ýmislegt um heilsu okkar

Saga

Með hverju var þurrkað áður en klósettpappírinn var fundinn upp?

Maðurinn

Mikilvægt atriði getur komið í veg fyrir að börn verði nærsýn

Maðurinn

Hver er sneggsti vöði líkamans?

Maðurinn

Karlhormón styttir ævina

Heilsa

Sannleikurinn um kaffi

Maðurinn

Þess vegna fá sumir fremur marbletti en aðrir

Tækni

140.000 veirur hafa fundist í þarmaflórunni

Maðurinn

Fimm svefntruflanir sem geta komið þér til að kvíða nóttinni

Náttúran

Hvers vegna mala kettir?

Maðurinn

Þvagið segir ýmislegt um heilsu okkar

Fáðu aðgang að vÍSINDI.IS

Ókeypis í 2 vikur!

 

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

 

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Heilsa

Mold undir nöglum barna skiptir máli fyrir ónæmiskerfið

Heilsa

Mold undir nöglum barna skiptir máli fyrir ónæmiskerfið

Lifandi Saga

England og Frakkland: Bestu óvinir í þúsund ár

Lifandi Saga

England og Frakkland: Bestu óvinir í þúsund ár

Jörðin

Er Ísland eftirstöðvar af sokknu meginlandi?

Maðurinn

Einkabörn eru með sérstakan heila

Alheimurinn

Satúrnus: Gasplánetan með hringina fögru

Alheimurinn

Sólmyrkvi 2024 – Hvað er það og hvenær sést hann á Íslandi?

Vinsælast

1

Maðurinn

Þvagið segir ýmislegt um heilsu okkar

2

Náttúran

Hvers vegna mala kettir?

3

Maðurinn

Þess vegna fá sumir fremur marbletti en aðrir

4

Maðurinn

Er hættulegt að halda í sér prumpinu?

5

Heilsa

Sannleikurinn um kaffi

6

Maðurinn

Mikilvægt atriði getur komið í veg fyrir að börn verði nærsýn

1

Maðurinn

Þvagið segir ýmislegt um heilsu okkar

2

Náttúran

Hvers vegna mala kettir?

3

Maðurinn

Þess vegna fá sumir fremur marbletti en aðrir

4

Heilsa

Sannleikurinn um kaffi

5

Maðurinn

Mikilvægt atriði getur komið í veg fyrir að börn verði nærsýn

6

Alheimurinn

Hvað ef við höfum í raun fengið heimsóknir úr geimnum?

Náttúran

Háhyrningurinn: líklega skæðasta ránspendýr sögunnar

Jörðin

Vísindamenn finna sönnun fyrir stærsta jarðskjálfta mannkynssögunnar

Maðurinn

Af hverju get ég ekki kitlað sjálfan mig?

Menning

11 dýrustu málverk heims

Menning

Stærstu borgir heims

Maðurinn

Framtíðarmaturinn borinn fram: Borðum þörunga!

Maðurinn

7 ósannar mýtur um líkamann

Náttúran

Hvers vegna eru sólin og tunglið ekki með sama lit? 

Maðurinn

Síamstvíburar giftust og eignuðust börn

Lifandi Saga

Guðfaðir hrollvekjunnar: Edgar Allan Poe: Enn hvílir dulúð yfir meistara myrkranna

Menning og saga

Stórt nef arfur fortíðarinnar

Heilsa

Sannleikurinn um vítamín

Með hverju var þurrkað áður en klósettpappírinn var fundinn upp?

Hvernig kláraði fólk salernisferðina áður en klósettpappírinn kom til sögunnar?

Saga

ÁSKRIFT AÐ VÍSINDI.IS

Prófaðu í 14 daga ókeypis!

  • Fullur aðgangur að vefnum okkar með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Lifandi vísindi/Lifandi saga í rafrænni útgáfu á vefnum,
  • Aðeins 1.690 krónur á mánuði.
  • Engin skuldbinding – Þú getur hætt hvenær sem er.

ÁSKRIFT AÐ TÍMARITINU

Þrjú tölublöð + gjöf: Skemmtilegur sjónauki
  • Þrjú næstu tölublöð Lifandi vísinda/Lifandi sögu – sent heim til þín – eins færðu lítinn og vandaðan sjónauka að gjöf.
  • Fullur aðgangur að vefnum okkar – visindi.is – með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Spennandi greinar og flottar myndir sem svala forvitni þinni.
  • Þú getur hætt eftir tilboðið en ef þú heldur áfram skuldbindur þú þig aðeins þrjú tölublöð í einu og þú getur sagt upp hvenær sem sem og klárar þá tímabilið sem er hafið.
  • Venjuleg áskrift – þrjú tölublöð – kostar aðeins 7.590 kr

Sjónauki og þriggja blaða áskrift – Alls 3.800 kr.

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Search

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is