maan

Lichtdeeltjes afkomstig van de zon zorgen er waarschijnlijk voor dat watermoleculen het maanoppervlak verlaten of uiteenvallen. De kans dat er nuttige hoeveelheden water op de door de zon verlichte kant van de maan te vinden zijn, is dan ook klein.

Die conclusie trekken onderzoekers van Georgia Tech. Ze bouwden een systeem dat de omstandigheden in de ruimte simuleert. Vervolgens gebruikten ze dat systeem om te meten wat er gebeurt als een maanmonster – dat watermoleculen bevat – geraakt wordt door ultraviolette lichtdeeltjes.

Werkzame doorsnede
De onderzoekers berekenden wat de ‘werkzame doorsnede’ wordt genoemd. Deze werkzame doorsnede is een maat voor de waarschijnlijkheid dat er een bepaalde wisselwerking tussen deeltjes plaatsvindt. De onderzoekers berekenden de waarschijnlijkheid dat lichtdeeltjes ervoor zorgden dat de watermoleculen van het oppervlak kwamen zetten – ook wel desorptie genoemd – (6 x 10^-19 cm2) en de waarschijnlijkheid dat lichtdeeltjes de watermoleculen uiteen haalden (ongeveer 5 x 10^-19).

Een maanmonster wordt - in het door de onderzoekers gebouwde systeem - blootgesteld aan UV-lichtdeeltjes.

Een maanmonster wordt – in het door de onderzoekers gebouwde systeem – blootgesteld aan UV-lichtdeeltjes.

Moleculen
De werkzame doorsnede is relatief groot en dat wijst erop dat UV-deeltjes van de zon waarschijnlijk water van het maanoppervlak verwijderen. De metingen suggereren dat ongeveer één op de 1000 watermoleculen het maanoppervlak verlaat door absorptie van UV-licht. “Ik word door een hoop zonlicht geraakt,” legt onderzoeker Thomas Orlando uit. “De kans dat ik verbrand is best hoog. Op de maan is de situatie vergelijkbaar. Er is een vaste stroom energetische fotonen die het door de zon belichte deel van de maan raakt en er is een goeie kans dat deze water van de maan verwijdert of de moleculen beschadigt.” Het resultaat is het vrijkomen van moleculen als H2O, H2, OH en fragmenten daarvan als H en O.

De werkzame doorsnedes kunnen gebruikt worden wanneer onderzoekers willen achterhalen waar in en buiten het zonnestelsel water te vinden is. “De werkzame doorsnede is een belangrijk getal dat wetenschappers, astrochemici en astrofysici nodig hebben voor hun modellen omtrent het lot van water op kometen, manen, planetoïden, andere hemellichamen en interstellair gruis.”