"Kitaran air di Bulan" adalah ungkapan yang tidak disangka oleh banyak orang - termasuk saintis bulan. Penemuan baru yang mengejutkan mengenai air di mana-mana di permukaan Bulan, yang dinyatakan dan disahkan oleh tiga kapal angkasa yang berbeza tahun lalu, telah menjadi salah satu topik utama perbincangan dan kajian baru-baru ini oleh penyelidik bulan. Tetapi mengetahui kitaran bagaimana air muncul dan hilang pada hari lunar tetap sukar difahami. Setakat ini, saintis mengesyaki beberapa proses yang berbeza yang boleh menyalurkan air dan hidroksil (OH) ke permukaan bulan: meteorit atau komet yang memukul Bulan, keluar dari bahagian dalam Bulan, atau angin suria yang berinteraksi dengan regolit bulan. Tetapi setakat ini, tidak ada perincian proses ini yang bertambah.
Dana Hurley dari Makmal Fizik Gunaan Universiti Johns Hopkins adalah sebahagian daripada pasukan saintis yang berusaha memodelkan kitaran air lunar, dan dia membincangkan karya itu di Forum Lunar tahunan ketiga Institut Sains NASA di Pusat Penyelidikan Ames, 20-22 Julai 2010 .
"Ketika kami melakukan model, kami menganggap cara air hilang adalah melalui fotodisosiasi, dan sehingga menetapkan skala waktu," kata Hurley kepada Space Magazine. "Dan menggunakan skala waktu itu, jumlah yang masuk melalui angin suria atau mikrometeorit tidak dapat menambah jumlah yang diperhatikan jika berada dalam keadaan stabil, jadi ada sesuatu yang tidak masuk."
Fotodisosiasi melibatkan pemecahan zat menjadi komponen yang lebih sederhana dengan tenaga cahaya matahari yang terpancar.
Nampaknya jumlah air berbeza sepanjang hari lunar. Dua pemerhatian seminggu yang dipisahkan oleh spektrometer pada kapal angkasa Deep Impact (sekarang dipanggil EPOXI) yang menunjukkan kawasan yang berada di dekat terminal Bulan pada waktu subuh mempunyai jumlah air dan hidroksil yang dapat dikesan, dan seminggu kemudian ketika ia dekat tengah hari, bahan telah hilang. Tetapi wilayah baru pada waktu subuh kemudian mempunyai H2O dan OH.
Satu teori berpendapat bahawa air dan hidroksil, sebahagiannya, terbentuk dari ion hidrogen di angin suria. Menjelang tengah hari, ketika bulan paling panas, air dan hidroksil hilang. Menjelang petang, permukaan sejuk kembali, dan air dan hidroksil kembali.
Tetapi, kata Hurley, angin suria dalam keadaan stabil tidak menghasilkan semula ketumpatan permukaan air dan hidroksil yang diperhatikan.
Selain itu, melihat sumber lain yang mungkin - kadar sumber mikrometeoroid dan komet yang diketahui - tidak memberikan jumlah H20 dan OH yang diperhatikan.
"Kami benar-benar ingin mempunyai lebih banyak pemerhatian untuk memahami bagaimana ia berkembang sepanjang hari," kata Hurley.
Dalam ceramahnya, Hurley mengatakan bahawa pasukannya telah berusaha untuk melihat semua sudut dan idea yang mungkin berlaku, termasuk hit komet yang lebih besar baru-baru ini di Bulan, atau berpotensi menjadi peristiwa musiman di mana air yang tersimpan di kutub musim sejuk dapat dilepaskan ketika menghangat pada musim panas. Tetapi sejauh ini tidak ada idea-idea ini yang telah diuji atau dimodelkan, dan sampai sekarang tidak memberikan jalan keluar untuk kitaran air harian yang diperhatikan.
Dia juga menyatakan bahawa kerana jelas ada beberapa proses unik yang terjadi, interaksi antara permukaan dan atmosfer memerlukan lebih banyak kajian.
"Permukaan dan atmosfer digabungkan," kata Hurley dalam wawancara dengan Space Magazine. "Suasana dihasilkan dari permukaan; tidak ada suasana yang bertahan lama di Bulan dan ia sentiasa dihasilkan dan hilang. Oleh itu, ia datang dari permukaan, baik dari sesuatu yang berasal dari biji-bijian regolith lunar atau sesuatu yang berinteraksi dengan biji-bijian itu, sama ada angin suria atau sesuatu yang memberi kesan. Jadi, permukaan adalah sumber atmosfera dan suasana itu kembali dan berinteraksi dengan permukaan itu semula. Dan anda benar-benar harus memahami keseluruhan sistem itu. "
Jadi, apakah tekaan terbaiknya mengenai sumber air?
Hurley mengatakan mesti ada semacam kitar semula yang berlaku di dalam regolith, dan mungkin kimia permukaan yang kompleks yang membolehkan H20 dan OH wujud untuk jangka masa yang lebih lama, yang akan lebih baik menjelaskan kepadatan permukaan.
"Apa yang saya perhatikan adalah apa yang dapat terjadi di atmosfera dan bagaimana sesuatu bergerak dari permukaan ke atas dan kemudian turun ke permukaan," katanya. "Regolith lunar agak longgar, dan zarah-zarah dan gas kecil ini dapat turun di dalam regolith dan berada di beberapa sentimeter teratas dan berusaha turun dan mundur. Jadi ada pertukaran yang berlaku di lapisan atas yang semacam bertindak sebagai takungan. Itulah dugaan terbaik saya mengenai apa yang sedang berlaku. "
