دانشمندان می‌گویند الکترون‌های با انرژی بالا که در دنباله پلاسمای پیرامون زمین قرار گرفته‌اند، در کره ماه فرسایش ایجاد می‌کنند و جالب‌تر از آن، به نظر می‌رسد که در سراسر سطح ماه موجب تشکیل آب شده‌اند.

یافته‌های جدید تیمی از محققان به سرپرستی شوآی لی، از دانشکده علوم و فناوری اقیانوس و زمین مانوآ دانشگاه هاوایی، نشان می‌دهد که آب چگونه ممکن است در «مناطق همیشه در سایه» ماه (پی‌اس‌آر) جمع شود. مناطق همیشه در سایه ماه به مناطقی گفته می‌شود که نور خورشید هرگز به آن‌‌ها نمی‌رسد.

به گزارش اسپیس، شناخت نحوه توزیع و تراکم آب در ماه، نه‌تنها برای درک چگونگی تکامل این قمر طبیعی زمین ضروری است، بلکه برای برنامه‌ریزی ماموریت‌های طولانی‌مدت سرنشین‌دار آینده به ماه نیز مهم است.

به گفته دانشمندان، کاوشگرهای آینده فضایی در ماه می‌توانند از آب نه‌تنها به عنوان منبعی برای تغذیه، بلکه برای تولید سوخت نیز استفاده کنند. به گفته دانشمندان، در صورتی که بتوان از آب موجود در ماه بهره‌برداری کرد، ماه به ایستگاه فضایی بین‌راهی برای سفر به دوردست‌های منظومه شمسی از جمله مریخ تبدیل خواهد شد.

به گفته لی و تیم پژوهشی همراه او، آب موجود در ماه به مگنتوسفر یعنی حباب مغناطیسی که زمین را احاطه کرده است، ارتباط دارد. مغناطیس‌سپهر یا مگنتوسفر از سیاره ما در برابر ذرات باردار پرانرژی بادهای خورشیدی محافظت می‌کند.

با ورود باد خورشیدی به مگنتوسفر این سپر مغناطیسی تغییرشکل می‌دهد و یک دم مغناطیسی بلند در سمت زمین به سوی مخالف خورشید یا همان نیمه تاریک سیاره ما ایجاد‌ می‌شود که به آن «مگنتوتِیل» یا دُم مغناطیسی گفته می‌شود.

الکترون‌ها و یون‌های پرانرژی حاصل از باد خورشیدی (و حاصل از خود زمین) صفحه‌ای پلاسمایی را در دم مغناطیسی تشکیل می‌دهند. از این رو، ماه حین گردش به دور زمین از این مگنتوتیل عبور می‌کند. در نتیجه، همان طور که مگنتوسفر از زمین در برابر پرتوهای خورشیدی محافظت می‌کند، از ماه نیز در برابر ذرات باردار حفاظت می‌کند اما در عین حال، نور خورشید همچنان به سطح ماه می‌رسد.

لی می‌گوید که این پدیده یک آزمایشگاه طبیعی برای بررسی فرایندهای تشکیل آب‌های سطحی ماه است. زمانی که ماه بیرون از مگنتوتیل قرار دارد، سطح ماه با ذرات حاصل از بادهای خورشیدی بمباران می‌شود اما زمانی که ماه درون مگنتوتیل قرار می‌گیرد، تقریبا هیچ پروتون حاصل از باد خورشیدی وجود ندارد و انتظار می‌رود که تشکیل آب در این نواحی تقریبا به صفر برسد.

لی و تیم تحقیقاتی او برای این کار، از داده‌های ابزار نقشه‌بردار کانی‌شناسی ماه (ام‌ام‌ام) فضاپیمای چاندرایان۱ که بین سال‌های ۲۰۰۸ و ۲۰۰۹ جمع‌آوری شد، استفاده کردند. این ابزار در واقع چگونگی شکل‌گیری آب حین عبور ماه از مگنتوتیل را بررسی می‌کرد.

لی می‌گوید که در کمال تعجب، مشاهدات ما نشان داد که تشکیل آب، در زمان قرار گرفتن ماه در مگنتوتیل زمین تقریبا مشابه زمانی بود که ماه در خارج از مگنتوتیل زمین قرار داشت. به گفته او، این نشان می‌دهد که ممکن است در مگنتوتیل، فرایندهای دیگر تشکیل آب یا منابع جدید آب وجود داشته باشد که مستقیما با ورود پروتون‌های باد خورشیدی به ماه مرتبط نباشد.

به طور خاص، لی و تیم او دریافتند که پرتوهای ناشی از الکترون‌های پرانرژی در مگنتوتیل آثاری مشابه همچون تاثیر یون‌های ناشی از باد خورشیدی نشان می‌دهد.

آن‌ها در ابتدا با در نظر گرفتن فرایندهای فرسایش در سطح ماه که حین عبور ماه از مگنتوتیل زمین رخ می‌دهد، برهم‌کنش میان مگنتوتیل و ماه را در نظر گرفتند. این نشان داد که اکسیژن موجود در مگنتوتیل موجب زنگ زدن آهن در نواحی قطبی ماه می‌شود. به گفته لی، این یافته و یافته‌های پیشین در خصوص فرسایش در قطب‌‌های ماه نشان می‌دهد که سرنوشت زمین در بسیاری از جنبه‌های ناشناخته به‌شدت با قمر آن گره خورده است و بر آن تاثیر دارد.

تیم پژوهشی لی و همکارانش قصد دارند این کشف را با بررسی محیط پلاسمایی پیرامون ماه و همچنین بررسی ذخایر آب در قطب‌های ماه حین عبور ماه از مگنتوتیل دنبال کنند. این پژوهش بخشی از برنامه فضایی آرتمیس است که به‌زودی در سال ۲۰۲۶، کاوشگر آرتمیس۳ را به ماه خواهد فرستاد. در ارسال فضاپیمای سرنشین‌دار به ماه این بار یک زن و یک فرد رنگین‌پوست مشارکت خواهند داشت و انسان با گذشت نیم‌قرن دوباره به ماه باز خواهد گشت.

تحقیق علمی دانشمندان در این‌باره روز ۱۴ سپتامبر در مجله علمی نیچر آسترونومی منتشر شد.