پایگاه اطلاع رسانی ایران رصد به نقل از اسپوتنیک، دانشمندان روس دانشگاه فنی دولتی مسکو “باومن”، موفق به ایجاد یک فناوری منحصر به فرد برای تصفیه آب از آلودگی های آلی شدند. این فناوری شامل تولید جاذب‌های مبتنی بر اکسید گرافن – آئروژل‌های فوق آبگریز است. که این امکان را فراهم می‌کند که آب از آلاینده های آلی تصفیه شود.

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی ایران رصد، به نقل از سایتک دیلی ماه‌نشین «چانگ ای ۵» چین موفق شده برای اولین بار از نزدیک شواهد وجود آب در سطح ماه را مشاهده کند. این کاوشگر تصاویری را از خاک ماه ثبت کرده و متوجه وجود مولکول‌های آب (H2O) و هیدروکسیل (OH) شده است.

دانشمندان چینی با انتشار مقاله‌ای در مجله Science Advances نتایج تحقیقات خود را منتشر کرده‌اند. آن‌ها با بررسی تصاویر و داده‌های طیفی گردآوری شده توسط چانگ ای ۵، به این کشف مهم دست یافتند. داده‌های حاصل از بازتاب طیفی توسط طیف‌سنج مواد معدنی این کاوشگر به دست آمده که از نور مرئی و فروسرخ برای تحلیل ترکیب مواد معدنی بخش‌های مختلف سطح ماه استفاده می‌کند.

آب روی ماه به واسطه نحوه جذب نور توسط مولکول‌ها شناسایی می‌شود. با این حال، یکی از چالش‌های شناسایی آب بر مبنای نور فروسرخ تغییر مشاهدات بخاطر گرمای سطح ماه است. ولی محققان این مشکل را با یک مدل اصلاح حرارتی برطرف کردند.

نتیجه تحقیقات

نتیجه تحقیقات آن‌ها به وضوح نشان داد که آب در خاک و سنگ‌های سبک و متخلخل ماه وجود دارد. البته مقدار آن بسیار کم است. محققان می‌گویند تراکم آب در خاک ۱۲۰ بخش در میلیون و در سنگ‌های ماه ۱۸۰ بخش در میلیون برآورد شده است. این مقدار معادل ۱۲۰ گرم آب در ۱ تن خاک و ۱۸۰ گرم آب در ۱ تن سنگ است.

دانشمندان باور دارند که آب موجود در خاک ماه می‌تواند ناشی از طوفان‌های خورشیدی باشد. اما آب موجود در سنگ‌ها احتمالا از منبع ناشناخته‌ای در زیر سطح ماه به وجود آمده است. کاوشگر چانگ ای ۵ حالا نمونه‌هایی را از سطح ماه گردآوری کرده تا به دانشمندان روی زمین تحویل دهد.

در گذشته هم شواهدی مبنی بر وجود آب در ماه ارائه شده بود، اما این نتیجه‌گیری‌ها بر اساس نمونه‌های آورده شده به زمین یا مشاهدات مداری بود. حالا این کاوشگر چینی برای اولین بار توانسته روی خود ماه وجود آب را تایید کند.

منبع: “In situ detection of water on the Moon by the Chang’E-5 lander” by Honglei Lin, Shuai Li, Rui Xu, Yang Liu, Xing Wu, Wei Yang, Yong Wei, Yangting Lin, Zhiping He, Hejiu Hui, Huaiyu He, Sen Hu, Chi Zhang, Chunlai Li, Gang Lv, Liyin Yuan, Yongliao Zou and Chi Wang, 7 January 2022, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.abl9174

پایگاه اطلاع رسانی ایران رصد، به گزارش ایسنا و به نقل از چاینادیلی، گروهی از محققان “آزمایشگاه ایالتی آب و هوای فضایی چین”(SKSW) که توسط “مرکز ملی علوم فضایی آکادمی علوم چین” اداره می‌شود. اظهار کرده‌اند که اخیرا موفق به شناسایی برخی از “مواد شیشه‌ای”(glassy materials) در داخل یک دهانه دو متری در حوضه قطب جنوب – آیتکن در سمت پنهان ماه شده‌اند. که همانند بقایای یک قطعه کندریت کربن‌دار ​که هنگام برخورد با سطح ماه کاملا تبخیر نشده‌اند، هستند. سمت پنهان ماه، نیم‌کره‌ای از کره ماه است که به‌ طور دائمی از کره زمین رویگردان است.

کندریت‌های کربن‌دار شهاب‌سنگ‌هایی هستند که از کمربند سیارک‌ها در نزدیکی مشتری سرچشمه می‌گیرند. و تصور می‌شود که از قدیمی‌ترین اجرام منظومه شمسی باشند. محققان این مطالعه که به سرپرستی “لیو یانگ”(Liu Yang) انجام شد. اظهار کردند وجود آنها در ماه ممکن است به عنوان یک منبع آبی در این کره خشک عمل کند.

محققان این مطالعه در ادامه گفتند، اگرچه کندریت کربن‌دار در نمونه‌های بازگردانده شده توسط ماموریت‌های آپولو ایالات متحده نیز یافت شده است. اما تاکنون هیچ بقایای کندریت کربن‌داری مستقیما توسط ابزار اکتشاف سنجش از دور روی سطح ماه مشاهده نشده است.

عامل اصلی وجود آب و یخ در ماه

گمان می‌رود شهاب سنگ‌های برخورد کننده‌(Impactors) می‌توانند عامل اصلی وجود آب و یخ در ماه باشند. سیارک‌های کربن‌دار در مقایسه با انواع دیگر اجرام کوچک آسمانی، دارای محتوای آب بیشتری هستند. و این به آن معناست احتمال تبخیر و در امان ماندن آبی که توسط این سیارک‌ها حمل می‌شود، در ماه بیشتر است.

محققان چینی گفتند، که این بقایا را در تصاویر فراطیفی در محدوده مرئی و فروسرخ نزدیک که توسط ماه نورد چینی “یوتو۲”(Yutu ۲) هنگام مشاهده دهانه گرفته شده است، دیده‌اند.

لیو گفت که این یافته‌ها همچنین به وجود احتمالی بقایای شهاب سنگ در مواد جوان‌تر روی سطح ماه مانند خاکی که توسط ماموریت چانگ ای ۵ به زمین بازگردانده شده نیز اشاره دارند. او گفت که تجزیه و تحلیل این بقایا به دانشمندان کمک می‌کند تا اطلاعات بیشتری در مورد ترکیب و تکامل برخورد کننده‌ها در سیستم زمین-ماه (Earth-moon system) به دست آورند.

چین ۲۳ نوامبر سال ۲۰۲۰ کاوشگر چانگ ای ۵ خود را به سمت کره ماه پرتاب کرد. چین این کاوشگر را با این هدف پرتاب کرد که نمونه‌هایی از خاک و سنگ‌های ماه را به زمین بازگرداند. این کاوشگر پس از ۱۱۲ ساعت سفر، در تاریخ ۲۸ نوامبر به مدار ماه وارد شد. و سپس در ۱۷ دسامبر ۲۰۲۰ به زمین بازگشت. این کاوشگر در مجموع ۱۷۳۱ گرم نمونه که عمدتاً سنگ و خاک بود را از سطح ماه جمع‌آوری کرده بود.

منشأ توزیع آب در ماه

لیو گفت که در آینده نزدیک، داده‌های طیفی سنجش از دور با تفکیک مکانی بالاتر، فرصتی را برای دانشمندان فراهم خواهد کرد. تا بقایای مشابهی را در مکان‌های دیگر روی ماه بیابند. که این موضوع نیز به گسترش تحقیقات آنها در مورد منشأ و توزیع آب در ماه کمک می‌کند.

یوتو ۲ که دومین کاوشگر چینی‌ها روی ماه است. تاکنون به مدت ۱۰۶۵ روز زمینی در آنجا فعالیت داشته است. این رکورد قبلاً در دست کاوشگر  “یوتو” (Yutu) بود که به مدت ۹۷۲ روز روی ماه به کاوش پرداخت. یوتو ۲ بخشی از ماموریت کاوشگر رباتیک چانگ ای ۴ است. این ماموریت توسط موشک لانگ مارچ۳B در دسامبر ۲۰۱۸ از مرکز پرتاب ماهواره شیچانگ در استان سیچوان پرتاب شد. این کاوشگر در ۳ ژانویه ۲۰۱۹ فرود نرمی در سمت پنهان ماه داشت. و سپس یوتو ۲ را برای کاوش و بررسی در حوضه قطب جنوبی-آیتکن که بزرگترین و قدیمی‌ترین حوضه برخوردی شناخته شده در ماه است، فرود آورد.

یافته‌های این مطالعه در مجله “Nature Astronomy” منتشر شد.

پایگاه اطلاع رسانی ایران رصد، ایسنا به نقل از نیو اطلس، همه ما در کتاب علوم دوران ابتدایی آموخته‌ایم که  نقطه انجماد آب در دمای صفر درجه سانتیگراد (۳۲ درجه فارنهایت) است. اما در واقع به این سادگی نیست. آزمایش‌های جدید محققان دانشگاه “هیوستون” نشان داده است که اگر قطرات ریز آب در تماس با یک سطح نرم باشند، می‌توانند تا منفی ۴۴ درجه سانتیگراد (۴۷.۲- درجه فارنهایت) در حالت مایع باقی بمانند.

نقطه انجماد آب یک حکم بلامنازع نیست.

نقطه انجماد آب بیشتر به نقطه شروعی اشاره دارد که مولکول‌های آب شروع به یخ زدن می‌کنند. اولین مولکول‌هایی که تغییر حالت می‌دهند. آنهایی هستند که در معرض هوای سرد در سطح قطرات قرار می‌گیرند و بلورهای یخی که آنها تشکیل می‌دهند. مولکول‌های مجاور را نیز تحریک می‌کنند تا یخ بزنند. این روند تا زمانی ادامه می‌یابد که کل آب به یخ تبدیل شود.

هر قطره آب، جایی بین دمای صفر درجه سانتیگراد تا منفی ۳۸ درجه سانتیگراد (۳۶.۴- درجه فارنهایت) یخ خواهد زد. اما در این مطالعه جدید، محققان موفق شدند برخی از قطرات بسیار ریز را به شکل مایع در دمای ۴۴- درجه سانتیگراد نیز نگه دارند.

به گفته محققان، نکته کلیدی در این موضوع، نوع سطحی است که آب با آن در تماس است. بلورها یا کریستال‌های یخ به راحتی بر روی سطوح سخت تشکیل می‌شوند. اما سطوح نرم‌تر مانند روغن‌ها یا ژل‌ها می‌توانند این تشکیل بلور را برای مدت طولانی‌تری سرکوب کنند و قطرات کوچکتر آب حتی بیشتر از قطرات بزرگتر می‌توانند در حالت مایع بمانند.

محققان برای بررسی دقیق‌تر فیزیک تبدیل آب به یخ، با قطرات آب به قطر فقط دو نانومتر آزمایش انجام دادند. در حالی که معمولا با قطراتی به قطر حدود ۱۰۰ نانومتر آزمایش انجام می‌شود.

محققان برای انجام این کار، آب را در منافذ غشایی که از اکسید آلومینیوم آندیزه شده(قطب مثبت شده) ساخته شده بود. محدود کردند. این نانوذرات توسط روغن اکتان احاطه شده بودند تا سطح رابط را “نرم” نگه دارند.

“هادی قاسمی”، نویسنده مسئول این مطالعه می‌گوید:

کاوش تجربی دمای انجماد چند قطره آب در مقیاس نانومتری یک چالش حل نشده بوده است. در اینجا از طریق مترولوژی‌های جدید توسعه یافته، ما توانسته‌ایم انجماد قطرات آب را از مقیاس میکرون تا مقیاس ۲ نانومتر بررسی کنیم.

این تیم می‌گویند که این یافته می‌تواند به توسعه روش‌های جدید برای کاهش تشکیل یخ در سطوح هواپیما، توربین‌های بادی و سایر زیرساخت‌ها کمک کند. همچنین می‌تواند منجر به بهبود سیستم‌های انجماد مواد غذایی یا بافت‌هایی شود که از طریق تشکیل کریستال یخ به سلول‌ها آسیب نرسانند.

این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.