Od pewnego czasu Księżyc stał się obiektem pożądania największych agencji kosmicznych na świecie. Dlaczego tak późno, po 55 latach? Dopiero teraz odkryto możliwość wykorzystania Księżyca w dalszym „podboju” dalekiego Kosmosu? A może dopiero teraz powstały realne możliwości techniczne dla tego typu przedsięwzięć? Pewnie jedno i drugie, ważne, że obiektem kosmicznym numer jeden jest teraz Księżyc. Ten najbliższy i przez to najłatwiej osiągalny z Ziemi naturalny obiekt kosmiczny może być doskonałą odskocznią i stacją przesiadkową do dalszej eksploracji kosmosu a także, a może przede wszystkim, źródłem rzadkich na Ziemi surowców naturalnych. Jakich – jeszcze do końca nie wiadomo, wyobraźnię pobudza zwłaszcza hel-3, perspektywiczne źródło dla nowej energetyki jądrowej. O helu-3 już pisałem.
W tekstach Księżyc Zatoką Perską przyszłości?, Księżyc Zatoką Perską przyszłości (2)? Chang’e-6 wylądował i Księżyc Zatoką Perską przyszłości? (3). Regolit pisałem o serii chińskich misji Chang’e, a zwłaszcza ostatniej – Chang’e-6, która odwiedziła „ciemną” stronę Księżyca i przywiozła stamtąd pierwsze próbki skał powierzchniowych i głębinowych. O Chang’e-5 ledwie wspomniałem. Okazuje się, że to poważne niedopatrzenie, bo właśnie badanie próbek skał „piątki” przyniosło nieoczekiwane (a może z drżeniem serca oczekiwane) rezultaty.
Kapsuła powrotna sondy Chang’e-5 wróciła w 2020 roku z próbkami skał. W lipcu b.r. na łamach Nature Astronomy opublikowano wyniki badań skał księżycowych. Można je streścić w kilku sensacyjnie brzmiących słowach: na Księżycu jest woda. Woda jest uwięziona w minerale do złudzenia przypominającym nowograblenowit1 odkryty niedawno (2019) w skałach wulkanicznych. Nowograblenowit powstaje w wyniku reakcji gorącego bazaltu z bogatymi w wodę gazami wulkanicznymi, więc niewykluczone, że pochodzi z czasów, kiedy na Księżycu występowała aktywność wulkaniczna. Istotne jest, że udział wagowy wody wynosi w nim ponad 40%. Można zapytać: skąd wzięła się woda w pierwotnych skałach księżycowych i dlaczego teraz jej nie ma? Wzięła się stąd, skąd wzięła się na Ziemi, a nie ma jej teraz, bo Księżyc przez miliardy lat odgazował się. Jednak część pierwotnej wody księżycowej zdążyła się związać z niektórymi solami, uwadniając je.
Nowograblenowit jest heksahydratem chlorku magnezu i amonu, a jego wzór chemiczny to (NH4)MgCl3·6H2O. Obecność wody cząsteczkowej i amoniaku na powierzchni „młodego” Księżyca pozwala postawić hipotezę, że w materii Księżyca mogą istnieć także inne uwodnione sole zawierające łatwą do pozyskania wodę.
To niezwykłe odkrycie ma dwa uzupełniające się aspekty. Pierwszy jest czysto naukowy i poznawczy. Pozwala lepiej poznać prehistorię Księżyca z czasów jego formowania się. Drugi, czysto utylitarny to możliwość (potencjalna, bo nie wiemy nic o wielkości zasobów i ich położeniu) pozyskiwania niezbędnej do życia wody dla przyszłej stałej stacji księżycowej. Jest to jedno z największych zmartwień planistów i projektantów stacji, bo bez naturalnych zasobów wody o stałej obecności człowieka na Księżycu można tylko pomarzyć. Stała stacja księżycowa była też jednym z podstawowych celów strategicznych wszystkich krajów biorących udział w Wielkim Powrocie na Księżyc. Wygląda na to, że ta przeszkoda może być względnie łatwo pokonana. A przynajmniej jest nadzieja.
Obecność amonu (kationu NH4+) też ma wielkie znaczenie ponieważ amoniak jest ważnym składnikiem chemicznego paliwa rakietowego.
Zakładając, że źródłem powstania nowograblenowitu była, podobnie jak na Ziemi, aktywność wulkaniczna, można oszacować pierwotną zawartość wody w gazach wulkanicznych, a co za tym idzie oszacować rzeczywistą zawartość minerału w skałach księżycowych. Z oświadczenia chińskich naukowców wynika, że zawartość wody była porównywalna z tą w najbardziej suchym wulkanie ziemskim, czyli wulkanie Ol Doinyo Lengai w Tanzanii.
Z naukowego punktu widzenia opisane odkrycie jest ważną cegiełką w rekonstrukcji prehistorii Ziemi i Księżyca będącego de facto fragmentem Ziemi i dziedziczącego z pierwotnego globu podobny skład chemiczny jak Ziemia. Nie powinna więc dziwić zawartość wody i amoniaku w podobnych proporcjach jak na Ziemi. Księżyc, w przeciwieństwie do Ziemi, odgazował się. To też nic dziwnego, jego masa jest 81 razy mniejsza od masy Ziemi, a księżycowa grawitacja nie mogła utrzymać przy swojej powierzchni żadnej atmosfery. Jedynie gazy, które zdążyły związać się z minerałami (na przykład uwodnić niektóre sole) nie uleciały w daleki kosmos.
Czego jeszcze dowiemy się z analizy próbek księżycowych? Zwłaszcza tych świeżo pobranych z „ciemnej” strony Księżyca, nie tylko powierzchniowych, ale także głębinowych. W kontekście opisanego odkrycia staje się to jeszcze bardziej intrygujące, ponieważ wnętrze Księżyca może bardzo mocno się różnić od jego powierzchni. Zwłaszcza jeśli chodzi o zawartość związków chemicznych pierwiastków ulotnych, nie poddanych skrajnym warunkom erozji panującym na powierzchni Srebrnego Globu.
O wynikach analizy próbek zebranych przez Chang’e-6 będziemy informować w Eksperymencie Myślowym, jak tylko się ukażą. Może za 4 lata, a może wcześniej.
Na koniec polonikum. Nowograblenowit odkryto również w Polsce, w hałdach węglowych, w Radlinie na Śląsku. Opisany został w 2021 roku przez zespół naukowców – Jana Parafaniuka, Marcina Stachowicza i Krzysztofa Woźniaka z Uniwersytetu Warszawskiego. (za: wyborcza.pl, 9.08.2024).
- novograblenovite (ang.) nie ma jeszcze nazwy polskiej, więc szukanie „nowograblenowitu” jest z góry skazane na niepowodzenie. Ale ponieważ minerał został nazwany na cześć Prokopija Trifonowicza Nowograblenowa – rosyjskiego przyrodnika i badacza Kamczatki, uzasadnione jest spolszczenie „nowograblenowit”. ↩︎