De maan kan water krijgen dankzij 'wind' uit de magnetosfeer van de aarde
Bewijs van water in de schaduwen van kraters of opgesloten in glasachtige kralen zoals microscopisch kleine sneeuwbollen hebben onlangs onthuld dat het oppervlak van de maan veel minder uitgedroogd is dan we ons ooit hadden kunnen voorstellen.
Precies waar dit laagje ijswater vandaan kwam, is een mysterie dat astronomen momenteel proberen op te lossen. Een verrassende mogelijkheid die naar voren komt, is een elementaire regen uit onze eigen atmosfeer, geleverd door het magnetische veld van de aarde.
Water is niet bepaald een zeldzame stof in de ruimte. Op geschikte plaatsen om zich te verstoppen, kan het rond in asteroïden klotsen, kometen bedekken en zelfs gevaarlijk vastklampen aan de duisternis van de kraters van Mercurius. Het is logisch dat er af en toe een deel ervan op de maan zal spatten. Maar met de verzengende hitte van de zon en het gebrek aan bescherming tegen het vacuüm van de ruimte, zal het niet lang duren.
Om rekening te houden met de verrassende hoeveelheid vocht die op het maanoppervlak wordt aangetroffen, hebben onderzoekers een meer dynamische vorm van productie voorgesteld - een constante 'regen' van protonen aangedreven door de zonnewind. Deze waterstofionen smakken in minerale oxiden in het stof en de rotsen van de maan, scheuren chemische bindingen uit elkaar en vormen een losse, tijdelijke alliantie met de zuurstof.
Onze eigen planeet is toevallig redelijk goed beschermd tegen de constante bries van ionen die uit de zon worden geblazen, dankzij een bubbel van magnetisme eromheen. Dit krachtveld omringt ons niet alleen, het wordt door de zonne-aanval in een traanvorm geblazen. Elke maand passeert de maan een paar dagen per maand deze magnetosfeer en krijgt een korte pauze van de protonenregen van de zon. Een internationaal team van onderzoekers heeft onlangs plasma- en magnetische veldinstrumenten op de Japanse Kaguya-orbiter gebruikt om deze precieze timing in de baan van de maan te bepalen. Spectrale gegevens van de Moon Mineralogy Mapper (M3) van Chandrayaan-1 werden vervolgens gebruikt om de verdeling van water over het maanoppervlak op de hoogste breedtegraden in kaart te brengen. De resultaten waren niet helemaal wat iemand had verwacht. Kortom, er gebeurde niets. De tijdreeks van de waterige signatuur van de maan onthulde geen noemenswaardig verschil in de drie tot vijf dagen verborgen voor de wind van de zon.
Deze resultaten kunnen een aantal dingen betekenen. Een daarvan is dat de hele hypothese van de zonnewind een mislukking is, en andere reservoirs zijn verantwoordelijk voor het aanvullen van het oppervlaktewater van de maan. Maar een andere intrigerende mogelijkheid waarvoor we het idee van de zonnewind niet hoeven te laten varen, is dat het magnetische veld van de aarde gewoon oppikt waar de zon ophoudt. Eerder onderzoek heeft gesuggereerd dat het plasma dat geassocieerd is met de magnetosfeer van onze planeet ongeveer dezelfde hoeveelheid waterstofionen zou kunnen afgeven als de zonnewind, vooral richting de maanpolen.
Er is ook alle mogelijkheid dat zuurstof uit de bovenloop van de atmosfeer boven onze polen door de uitgestrekte leegte wordt vervoerd om in botsing te komen met de maan, vooral tijdens perioden van verhoogde geomagnetische activiteit. Maar het wijst in een aantal opwindende nieuwe richtingen voor het opkomende gebied van de hydrodynamica van de maan. Omdat de onderzoekers de waterverdeling alleen op hogere breedtegraden in kaart hebben gebracht, is het de moeite waard om dichter bij de evenaar te kijken voor de voorspelde verliezen in de toekomst. Op een praktisch front zouden we op een dag wellicht sterk moeten vertrouwen op een aanvulbare voorraad maanvorst voor brandstof en levensonderhoud, mocht de maan een springplank worden voor verkenning van de ruimte. Als er niets anders is, verzamelen we langzaam een begrip van een waterkringloop in de ruimte die ons helpt de verbindingen tussen onze planeet en zijn enige natuurlijke satelliet beter te begrijpen.