Ketika pertama kali menjejakkan kaki di Bulan, para angkasawan Apollo 11 melukis gambar pemandangan itu sebagai gurun yang kering. Terdapat beberapa perdebatan mengenai dari mana air itu berasal, tetapi sekarang dua penyelidik dengan Museum Nasional Sejarah Alam di Paris, Perancis, telah menentukan bahawa sebahagian besar air di tanah di permukaan Bulan terbentuk kerana proton di angin suria bertabrakan dengan oksigen dalam debu bulan, bukannya dari kesan komet atau meteorit.
Petunjuk pertama bahawa ada air di Bulan datang ketika Chandrayaan-1 India menemukan petunjuk air melintasi permukaan bulan ketika mengukur penurunan cahaya matahari yang dipantulkan pada panjang gelombang yang hanya diserap oleh air dan hidroksil, molekul yang mengandungi satu atom hidrogen dan satu atom oksigen.
Untuk membantu menjelaskan gambar ini, para saintis NASA beralih ke data yang dikumpulkan oleh dua prob angkasa mereka - probe Cassini, yang menggegarkan bulan pada tahun 1999 dalam perjalanan ke Saturnus, dan kapal angkasa Deep Impact NASA, yang terbang melewati bulan pada bulan Jun 2009 en menuju ke pertemuan dengan komet Hartley 2. Kedua-dua kapal angkasa mengesahkan bukti air dan hidroksil, molekul yang kemungkinan keduanya ada di bulan.
Terdapat tiga kemungkinan penjelasan mengenai bagaimana air itu sampai di sana. Komet dan meteorit adalah dua kemungkinan, sementara yang lain percaya itu disebabkan oleh angin suria. Dalam kes terakhir, air akan terbentuk oleh aliran plasma yang berasal dari atmosfer atas matahari dan menghancurkan proton bertenaga tinggi ke permukaan bulan. Sinar kosmik dari luar sistem suria dapat menyuntikkan ion ke dalam batu bulan juga, menyebabkan perubahan kimia yang menghasilkan air.
Untuk mengetahui sumber air yang paling sesuai, Alice Stephant dan Francois Robert mengukur nisbah hidrogen dan deuterium dalam sampel tanah dari misi Apollo 16 dan Apollo 17. Mereka menjalankan sampel melalui jenis spektrometer massa yang tidak hanya dapat mengesan isotop mana yang ada tetapi seberapa jauh mereka berada dalam sampel permukaan.
Dalam mengkaji butiran kecil sampel tanah bulan, mereka mendapati bahawa pengurangan oksigen dari silikat di dalam tanah oleh proton dari angin suria hampir pasti merupakan kaedah di mana air dihasilkan. Mereka sampai pada kesimpulan itu dengan menentukan nisbah isotop litium dalam sampel yang memberikan nisbah isotop untuk hidrogen. Dari itu, mereka dapat mengira nisbah deuterium-hidrogen yang dibandingkan dengan jumlah air yang sebenarnya terdapat dalam sampel butiran.
Kerana cenderung ada lebih banyak deuterium lebih jauh dari matahari, setiap sumber air bulan yang mungkin harus memberikan nisbah yang berbeza. Komet dan meteorit mempunyai bahagian yang berbeza, sementara proton dari angin suria atau sinar kosmik masing-masing mempunyai nisbah yang berbeza.
Apa yang mereka dapati adalah bahawa rata-rata, butiran berisi hanya 15 persen air dari tempat lain (mungkin komet atau meteorit) meninggalkan selebihnya terbentuk kerana interaksi angin matahari. Mereka juga memperhatikan bahawa untuk beberapa sampel, semua air disebabkan oleh interaksi angin matahari.
"Kami mengesahkan hasilnya," kata Stephant. "Kesan meteorit dan komet yang kaya dengan air tidak membawa sejumlah besar air ke permukaan bulan."
Alberto Saal di Universiti Brown di Providence, Pulau Rhode, gembira dengan hasilnya. "Saya rasa idea bahawa sebahagian besar air di permukaan bulan berasal dari implantasi angin suria kemungkinan besar betul," katanya.
Dalam makalah mereka yang diterbitkan di Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, Alice Stephant dan François Robert menerangkan kajian mereka dan hasil yang mereka dapati. Namun, mereka juga cepat menunjukkan bahawa kesimpulan mereka hanya berkaitan dengan air yang terdapat di permukaan bulan - sedangkan asal-usul air di bawah permukaan masih terbuka untuk ditafsirkan.
Bacaan selanjutnya: PNAS
