Oké, oké, misschien overdrijf ik een beetje in de foto hierboven - een enorme hoeveelheid water, vissen, boten en zwemmers die zich vermaken in een maanrivier.
Maar wat ik wilde zeggen is dat Nature Astronomy op 26 oktober 2020 een onderzoek heeft gepubliceerd waarin wordt bevestigd dat er water in de maan is gedetecteerd. Eigenlijk was het geen water, maar moleculair water - de kleinste eenheid ervan.
Het onderzoek bevestigt water te hebben gedetecteerd in bepaalde kraters van de maan door middel van een infraroodcamera genaamd FORCAST die op 31 augustus 2018 is aangesloten op de telescoop SOFIA.
De camera detecteerde een sterke 6µm emissieband, die werd vergeleken met andere onderzoeken en met de waarden in de literatuur, wat de geldigheid van de gegevens bevestigde.
Een eenvoudige uitleg over infraroodanalyse is dat het een breed bereik van het elektromagnetische spectrum omvat, van 14000 tot 10 cm-1. Dit is in feite een meting van energie en hoe deze interageert met materie.
Die interactie kan plaatsvinden door absorberen, uitzenden of reflecteren een bepaald energieniveau. Deze meting kan niet alleen een onbekend molecuul identificeren, maar ook de eigenschappen ervan.
De sterke 6µm emissieband die FORCAST detecteert, komt uit een specifiek gebied van de infrarode bandbreedte, het midden-infrarood, van 4000 tot 400 cm-1.
Dit gedeelte wordt meestal gebruikt voor het observeren en analyseren van fundamentele trillingen geassocieerd met moleculaire structuur. Het is mogelijk om stoffen in elke vorm te analyseren - vast, vloeibaar of gasvormig.
Omdat de trillingen van dergelijke moleculen veel gebruikt worden om moleculaire structuren te bestuderen, is het bekend dat een enkel molecuul energie kan absorberen, uitzenden of weerkaatsen in een bepaalde frequentie die overeenkomt met specifieke structurele kenmerken.
Dit gebeurt omdat moleculen geen statische objecten zijn, hun chemische bindingen tussen atomen zijn constant in beweging, ze zijn dynamisch en interageren met verschillende energieniveaus.
Het watermolecuul kan bijvoorbeeld op drie verschillende manieren trillen. Twee daarvan zijn rek en strek van de zuurstof-waterstofbrug en de andere is hoekvervorming.
Ok, laten we het nu rustig aan doen: het watermolecuul heeft twee bindingen, toch? Ja.
Deze twee kunnen symmetrisch bewegen, met gelijktijdige stijgingen en dalingen, en asymmetrisch, waarbij de ene binding stijgt en de andere daalt.
Deze twee soorten trillingen zijn de symmetrische rek en asymmetrische stretch. De derde trilling is geen opwaartse of neerwaartse beweging, maar meer een hoekige beweging, zoals een schommel, genaamd symmetrische vervorming.
Als je gifs wilt zien om beter te begrijpen wat voor soort vibratie het molecuul heeft, kun je die bekijken door op de namen hierboven in de tekst te klikken.
Laten we nu teruggaan naar het artikel.
De sterke 6 µm emissieband werd waargenomen in een specifiek gebied van de Maan, in de Clavius krater en het omliggende terrein op hoge breedtegraden.
Om er zeker van te zijn dat ze echt naar een H2O-infraroodband keken, gebruikten de wetenschappers eerdere gegevens van waterhoudende materialen om de eigenschappen van de maanband te bevestigen; ze onderzochten ook het bestaande materiaal van de planeet om de 6 µm H2O-band te zien en deze te vergelijken met de gedetecteerde band. Op basis van deze vergelijkingen bevestigden ze dat de band afkomstig is van moleculair water.
Deze band was echter niet de enige die op het maanoppervlak werd waargenomen. Er werd nog een andere 3µm absorptieband waargenomen, en dat kan meer water betekenen.
Deze tweede band was aanwezig in de buurt van de evenaar van de Maan, op een andere plaats dan de eerste band.
Het lijkt er dus op dat de locatie veel verandert in de gegevens die wetenschappers hebben verzameld.
Anders dan de 6µm band, die een zeer karakteristieke band van het watermolecuul is, vertegenwoordigt deze 3µm band één molecuul dat het in water kan veranderen, de hydroxyl (O-H).
Dit betekent dat het water ook kan worden gevormd door chemische omzettingsreacties van hydroxyl in het water op het maanoppervlak.
Je vraagt je misschien af "hoe is het mogelijk dat er water in het maanoppervlak zit?". Of zelfs "waar kwam het water vandaan?". Nou, in het artikel hebben ze een theorie.
"Er zijn verschillende mechanismen voor de oorsprong van water in de maanbodem die relevant zijn voor onze gegevens," zegt het artikel, en ook: "Water dat aanwezig is in de lunaire exosfeer kan chemisorberen op korreloppervlakken.
Water kan worden ingebracht door vluchtige micrometeorieten, en een deel van dit water kan worden vastgehouden in de glazen die het resultaat zijn van deze inslagen of in de exosfeer worden gebracht, beschikbaar voor chemisorptie" (HONNIBALL et al., 2020).
Met andere woorden, het water kan afkomstig zijn van micrometeorieten en wanneer deze op het maanoppervlak neerkomen, worden de moleculen vastgehouden in iets wat de wetenschappers glazen en korreloppervlakken noemden.
De resultaten van het gepubliceerde artikel concluderen dan ook op een consistente manier dat er een bestaand mechanisme is dat water produceert in het maanoppervlak door inslag.
Maar helaas is de voortgang van dit proces erg klein en misschien zullen we nooit een zwemwedstrijd op de maan zien. Sorry mensen, we moeten genoegen nemen met onze normale zwembaden, stranden, rivieren en oceanen.
Als je het volledige artikel wilt lezen en er meer informatie over wilt, dan kun je dat hier doen:
HONNIBALL, C. I. et al. Molecular water detected on the sunlit Moon by SOFIA. Natuur Astronomiep. 1-7, 26 uit. 2020.
Als je nu een coole afbeelding wilt maken zoals je hier hebt gezien, kun je Mind the Graph proberen! Mind the Graph is een platform waarmee je je onderzoeksproject en digitale inhoud op een meer visuele en aantrekkelijke manier kunt presenteren. Probeer Mind the Graph! Klik op hier om het te gaan gebruiken.
En als je een chemicus bent zoals ik, kun je de Chemie galerij Je hoeft niet meer te lijden onder het maken van moleculen, je kunt hier prachtige moleculen en structuren maken. Kijk op Let op de grafiek.
Abonneer u op onze nieuwsbrief
Exclusieve inhoud van hoge kwaliteit over effectieve visuele
communicatie in de wetenschap.
Dutch 
English 
Chinese 
Japanese 
German 
Spanish 
Portuguese 
Russian 
French 
Italian 
