לאחר שניל ארמסטרונג נחת על הירח הוא אמר שהנוף שלו מדברי. מסתבר שבדומה למדבר גם בירח יש מים, גם אם לפעמים הם חבויים והם אף בכמויות גדולות יותר ממה שסברו חוקרים עד כה. שני מחקרים חדשים שפורסמו אתמול (שני) בכתב העת המדעי "Nature Astronomy"  מציגים מידע חדש אודות המים הפזורים על הירח.

המחקר הראשון מבוסס על תצפיות בטלסקופ 'סופיה' של סוכנות החלל האמריקאית, NASA, ושל סוכנות החלל הגרמנית, DLR. הטלסקופ המוטס קרוי על-שם באנגלית ראשי תיבות של "מצפה כוכבים סטרטוספרי לאסטרונומיה בקרינה תת-אדומה", יושב על מטוס בואינג 747 שמסוגל לטוס בגובה של כ-12 ק"מ, הרחק מעל העננים, ולבצע תצפית מבוססת אינפרא-אדום מהשמיים. התצפיות החדשות של 'סופיה' נערכו כך שהמדענים יוכלו להבחין בין יון הידרוקסיל המכיל אטום של מימן ואטום של חמצן, לבין מולקולות של מים שנמצאות על הירח.

צוות של נאס"א, בהובלתה של קייסי הוֹנִיבּוֹל, סרקו באמצעות הטלסקופ המוטס ב-2018 אזורים שונים בירח, והשוו את תוצאות התצפית לאלו המתקבלות ממדידת סלעים ומינרלים במעבדה, כאשר תכולת המים שלהם ידועה. לאחר יותר משנתיים של ניתוח הנתונים הגיעו למסקנה כי ריכוז המים באזורים שנדגמו הוא בין 200 ל-400 חלקי מיליון. מתוך כל קילוגרם של אדמת ירח באזור שנסרק, בין 200 מיליגרם ל-400 מיליגרם מהחומר הם מולקולות מים. החוקרים טוענים במחקר כי האזורים שנסרקו אינם האזורים השופעים ביותר במים בירח, והם סבורים כי בקרבת הקוטב הדרומי של הירח, אותו לא יכלו לסרוק, כמות המים עשויה להיות גבוהה יותר ועשויה להגיע עד לכ-1.3 גרם לקילוגרם, לעומת ריכוז נמוך פי עשרה באבני הירח שהביאו עמם האסטרונאוטים האמריקאים שנחתו על הירח במשימות אפולו.

המחקר השני עוסק ב"מלכודות קור" על פני הירח – מכתשים מוצלים אליהם לא חודרות קרני השמש, ובהם נלכדים מים קפואים. המחקר שכתב פול הֵיין מאוניברסיטת קולורדו, עודד אהרונסון ממכון ויצמן למדע ונורברט שְרֵגְהוֹפֶר מהמכון הפלנטרי באריזונה, חושף כי אזורי הקטבים של הירח עשירים במכתשים קטנים שבתוכם שלוליות של קרח. לפי המחקר, נפח המים שנמצא בבריכות הקפואות הללו, שקוטרן מתחיל בכמה עשרות סנטימטרים בלבד, הוא רק כ-10% עד 20% מכלל הקרח שנמצא בקטבים. אולם הריכוז של המים הללו הופך אותם לזמינים למשימות מחקר עתידיות, ולתוכניות להקים מושבת קבע על פני הירח.

שלושת החוקרים מסבירים כי בשנות ה-60 הועלתה לראשונה האפשרות שניתן יהיה למצוא קרח בקטבים של הירח. הטענה הזו קיבלה תוקף לאחר שנמצאו מולקולות של מים בחלק מאבני הירח שהובאו לכדור הארץ מאזורי קו-המשווה של הירח. אם המים "שרדו" על הירח באזור קו המשווה החם (בתוך סדקים מיקרוסקופיים באבנים) אזי בקטבים הקרים סביר שישרדו בכמויות גדולות יותר.

המחקר החדש עסק בתנאים השוררים בתוך המכתשים הירחיים, שקרני השמש לא חודרות אליהם בשל הזווית בה מצוי פתח המכתש. במכתשים כאלה טמפרטורות נמוכות מאוד, מה שעשוי להקפיא מולקולות של מים ולמנוע מהן להתאדות.

מולקולות מים נוצרות מריאקציות כימיות על פני הירח, או לחלופין מגיעות אל הירח ממטאוריטים שפגעו בו, או ממקורות אחרים. מולקולות אלה עשויות להתאדות ולחמוק מכוח המשיכה החלש של הירח לעבר החלל. אלא אם כן המולקולות מגיעות לאותם מכתשים קפואים, שם הן נלכדות בחושך ובקור שבהם ומצטברות בהדרגה במשך מיליוני שנים.

ב-2009 ריסקה סוכנות החלל האמריקאית חללית בשם LCROSS באחד מאותם מכתשים, והצליחה למדוד בענן האבק שנוצר כתוצאה מההתנגשות גם כמות גדולה של אדי מים.

עד היום חיפשו החוקרים מים במכתשי הענק שנמצאים בקטבים של הירח, ושטחם עשרות קילומטרים מרובעים. במחקר החדש, שנערך במשך יותר משלוש שנים, נבחנו דווקא המכתשים הקטנים, שקוטרם מתחיל בסנטימטרים בודדים. לצורך כך השתמשו החוקרים בשלושה כלי מדידה שונים שמותקנים על הגשושית האמריקאית LRO: מצלמה ברזולוציה גבוהה שמותקנת על פני החללית שמקיפה את הירח ונקראת LROC, המכשיר למדידת טמפרטורת פני השטח של הירח שנקרא Diviner, ו-LOLA, מד הגובה שממפה את הטופוגרפיה של הירח.

"המחקר שלנו הראה כי יש המון צלליות קטנות, קרות וקבועות. הקרח מפוזר במספר רב של מצבורים קטנים. בסך הכל יש במכתשים אלה רק עד 20% מנפח הקרח שבקטבים, אבל הם נגישים בהרבה", אמר פרופ' אהרונסון. "דמיינו עד כמה יהיה קל יותר לרכב חלל או אסטרונאוט לטפס למכתש שקוטרו מטרים ספורים מאשר לרדת במצוק המקיף מכתש בעומק קילומטר". אהרונסון סבור כי ממצאי המחקר ישפיעו על בחירת אתר הנחיתה של משימות עתידיות – בראשן ארטמיס 3 שמתוכננת להשיב את האסטרונאוטים של נאס"א לפני הירח בשנים הקרובות. בסך הכל, חישבו החוקרים, אותם מכתשים בגדלים משתנים שנמצאים בצל תמידי ויכולים להכיל מים המכסים שטח של 40 אלף קמ"ר מפני הירח – כמעט כפליים מהערכות קודמות וכמעט כפליים משטחה של ישראל