Jordens magnetosfär anledningen till månens vatten?

 

Före Apollofärderna ansågs månen vara en torr öken på grund av rymdmiljöns extrema temperatur och tomhet. Sedan dess har det i flera studier visats att månen har vatten och is i skuggade polära kratrar. Vatten bundet i vulkaniska stenar och oväntat rostiga järnavlagringar i månens mark.

Teorin hittills är att positivt laddade vätejoner som drivs av solvinden bombarderar månens yta och spontant reagerar så att vatten bildas (som hydroxyl (OH) och molekylärt (H-2O)). Men i en ny multinationell studie publicerad i Astrophysical Journal Letters föreslås nu att solvinden inte är den enda källan till vattenbildande joner. Här visas att även partiklar från jorden kan bilda vatten på månen och det innebär att även andra planeter också kan bidra med vatten till sina satelliter (månar).

Vatten är mycket vanligare i rymden än astronomer trodde tidigare. Det finns  på ex Mars yta, Jupiters månar, i Saturnus ringar, kometer, asteroider och även långt därute på Pluto. Det har vatten även upptäckts i gasmoln långt utanför vårt solsystem.

Det antogs tidigare att vatten införlivades i dessa objekt under bildandet av solsystemet. Men i dag finns bevis på att vatten i rymden är mycket mer dynamisk. Även om solvinden är en trolig källa för månens ytvatten enligt datorsimulering förutspås att vatten som från Jorden avdunstat och försvunnet finns på hög latitud över månen och detta skeende inträffar under de cirka tre dagar av fullmåne när vattnet passerar inom jordens magnetosfär. Genom att jämföra en tidsserie av kartor av vattenytan före, under och efter magnetosfärens transitering (under fullmånens sken) säger forskarna att månens vatten kan fyllas på genom flöden av magnetosfäriska joner som de benämner "Earth wind."

Förekomsten av dessa från jorden härledda joner nära månen bekräftades av Kaguya satelliten då THEMIS-ARTEMIS satellitobservationer användes för att profilera de utmärkande dragen av joner i solvinden jämfört med de inom magnetosfären från Jordens avdunstning. Vid tidigare Kaguya-observationer skedda under fullmånens sken upptäcktes höga koncentrationer av syreisotoper som läckte ut ur jordens ozonskikt och som fanns inbäddade i månens markyta som kommit från ett överflöd av vätejoner i vår planets stora utökade atmosfär. Den så kallade exosfären.  

Dessa kombinerade flöden av magnetosfärens partiklar är fundamentalt olika från dem i solvinden. Således motbevisar den senaste upptäckten av ytvatten i denna studie avskärmningshypotesen och föreslår istället att magnetosfären i sig skapar en "vattenbro" som kan fylla på månens vatten. Mot bakgrund av dessa fynd kan framtida studier av solvinden och planetariska vindar avslöja mer om utvecklingen av vatten i vårt solsystem och de potentiella effekterna av sol- och magnetosfäraktivitet på andra månar och planetariska kroppar.

 

Bild: Från vikipedia. Fantasifull illustration av hur jordens magnetosfär omsluter jorden och påverkas av solvinden: i verkligheten är magnetosfären osynlig.