Quando la sonda cinese Chang'E-5 ha visitato la Luna nel dicembre del 2020, non ha semplicemente raccolto un campione di materiale lunare per poi tornare sulla Terra. Mentre era lì, la missione ha raccolto osservazioni delle rocce lunare circostanti, dati vitali per contestualizzare il campione in studi futuri. Queste osservazioni si sono rivelate un tesoro. Nelle immagini spettroscopiche della regolite lunare, gli scienziati hanno ora trovato prove di acqua sulla Luna.
Secondo le misurazioni effettuate utilizzando lo spettrometro mineralogico lunare di Chang'E-5, l'acqua può essere trovata in abbondanza fino a 120 parti per milione nell'Oceano Procellarum settentrionale dove è atterrato il veicolo spaziale. Anche se abbiamo già visto prove di acqua sulla Luna, questo è avvenuto grazie a veicoli spaziali in orbita o di passaggio, o da campioni restituiti alla Terra. Questa nuova evidenza è la prima ottenuta da misurazioni in situ.
La svolta supporta le scoperte precedenti secondo cui l'acqua potrebbe essere relativamente abbondante sulla Luna, legata ai minerali nella regolite lunare, lo strato superiore di polvere e macerie sulla superficie della Luna. L'acqua è scarsa per gli standard terrestri, e estrarla non sarebbe facile, quindi questo non significa che le future missioni lunari avranno una fonte d'acqua facile da usare e disponibile.
Ma la cosa interessante delle misurazioni del Chang'E-5 riguardano un masso nelle sue vicinanze che ha rivelato un contenuto d'acqua più elevato, circa 180 parti per milione. Questo masso è leggero e pieno di cavità, il che suggerisce fortemente un'origine vulcanica sotterranea. A sua volta, questo suggerisce che potrebbe esserci una fonte d'acqua aggiuntiva nell'interno della Luna.
"Le analisi di telerilevamento mostrano che la roccia può essere stata scavata da un'unità basaltica più vecchia ed espulsa nel sito di atterraggio di Chang'E-5", spiega il geologo Honglei Lin dell'Istituto di Geologia e Geofisica dell'Accademia Cinese delle Scienze. "Pertanto, il contenuto d'acqua più basso del suolo, rispetto al più alto contenuto di acqua del frammento di roccia, potrebbe suggerire il degassamento del serbatoio del mantello sotto il sito di atterraggio di Chang'E-5".
Questa interpretazione è coerente con la storia di vulcanismo esteso dell'Oceanus Procellarum. Questa storia è stata rafforzata dall'analisi del campione Chang'E-5 restituito alla Terra, che ha rivelato che la regione era vulcanicamente attiva molto più a lungo di quanto avessimo pensato in precedenza. A sua volta, questo suggerisce che specifici depositi vulcanici potrebbero essere necessari per il supporto vitale umano per basi lunari a lungo termine a latitudini più basse, dove è meno probabile che si formino depositi di ghiaccio.
Saranno necessari studi futuri sul contenuto di acqua della roccia per determinare se è costituita da acqua proveniente dall'interno lunare, hanno spiegato i ricercatori, che sperano anche che le loro scoperte saranno incrociate con studi futuri del campione restituito per saperne di più sull'acqua nella regolite lunare. "Non è chiaro se l' acqua rilevata sia idrossile o acqua molecolare", scrivono nel loro articolo. "L'analisi dell'acqua e di altri contenuti volatili, nonché la speciazione dell'idrossile e dell'acqua molecolare di frammenti litici di rocce vescicolari nei campioni restituiti, sarà oggetto di studi futuri".