حبيبات الزجاج القمريّ ترفع الآمال في استخدام الماء على القمر

يقول الباحثون إن حبيبات الزجاج يمكن أن تصبح مصدرًا رئيسيًا للماء للمستوطنات المأهولة في المستقبل على القمر، ويستند هذا الادعاء إلى تقييم للماء الموجود داخل عينات من حبيبات الزجاج التي تم إنشاؤها عبر القرون الزمنية من الآثار الكونية على القمر، والتي عادت إلى الأرض في عام 2020 بعد أن جلبتها مهمة تشانغي 5 الصينية.

وقد توصّل تحليل طيفي إلى أن حبيبات الزجاج تحتوي على مزيد من الماء مما كان يتوقعه الباحثون بناءً على الدراسات السابقة، واستنتجوا أن التّفاعلات بين أيونات الهيدروجين في الرياح الشمسية والمواد المحمّلة بالأكسجين في التربة القمريّة أنشأت جزيئات H2O يمكن أن تُحبَس ضمن الزجاج وتنتشر في الظروف المناسبة.

استنادًا إلى تبعية مثل هذه النتائج، يقدر فريق البحث - الذي يترأسه علماء من الأكاديمية الصينية للعلوم - أن حبيبات الزجاج في التربة القمرية قد تحتوي على ما يصل إلى 270 تريليون كيلوغرام من الماء.

ويقول الباحثون في دراسة نُشرت في مجلة "نيتشر جيوساينس": "نقترح أن حبيبات الزجاج المتأثرة بالاصطدامات في التربة القمرية هي مرشح رئيسي لخزان المياه، وقادرة على دفع دورة الماء على سطح القمر".

علماء الفيزياء يعلمون منذ عقود أن القمر يحتوي على خزانات من الماء بشكل جليدي، تتركز على الأقطاب، ويعتقد أن هذا النوع من الماء وصل على شكل تأثيرات نيزكية، حيث تتحرك جزيئات الماء إلى الحفر الظليلة الدائمة في المناطق القطبية للقمر.

وجدت حتى المياه في عينات حبيبات الزجاج التي تم إحضارها إلى الأرض من قبل مهمات أبولو القمرية التي نفذتها وكالة الفضاء الأمريكية في أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات - ولكن كانت الكمية المكتشفة من المياه في عينات (تشانغ آي 5) ثلاث مرات أكبر في المتوسط، واستنادًا إلى دراسات حبيبات الزجاج البازلتية على الأرض، يقول الباحثون إنه من الممكن بشكل نظري أن تكون الكميات أكبر حتى.

يكتب الباحثون: "يمكن أن يكون هذا نتيجة الانتشار والإفراج الديناميكي للماء في حبيبات الزجاج المتأثرة بالاصطدامات والمتحكم فيها بالتذبذبات الزمنية لدرجة الحرارة خلال اليوم. يمكن أن يكون الانتشار والتدفق الديناميكي للماء في حبيبات الزجاج المتأثرة بالاصطدامات قد عمل كمخزون لشرح التغيرات العالمية واليومية في وفرة الماء على سطح القمر وفي الجو القمري الخارجي".

إذا تم جمع ما يكفي من الحبيبات، وإذا تمكن المهندسون من ابتكار طريقة فعالة لتسخين الحبيبات واستخراج المياه منها، فقد يوفر ذلك لمستكشفي القمر المستقبليين مصدرًا للمياه للشرب، والأكسجين للتنفس، والهيدروجين لوقود الصواريخ، هذه بعض الأمور الكبيرة المحتملة، ولكن يقول فريق البحث إن المشاكل تبدو قابلة للحل.

تشير هذه النتائج إلى أن التربة القمرية تحتوي على كمية أعلى من المياه المستمدة من الرياح الشمسية بكثير مما كان متوقعًا سابقًا، مما يجعلها مستودعًا للاستخدام المحلي في استكشاف القمر المستقبلي بالفعل، يبدو أن استخراج هذه المياه المحتواة في حبيبات الزجاج المصابة بالاصطدام سهل للغاية.