მთვარის წყლის საიდუმლოება
მთვარის წყალი სრულად განსხვავდება დედამიწაზე არსებული წყლისაგან, მაგრამ NASA-ს იგი მაინც სურს.
თორმეტი წლის წინ მთვარის ზედაპირზე რაკეტა დაეცა.
ზედაპირთან მისმა კონტაქტმა მთვარის სამხრეთი პოლუსიდან ნაწილაკების ღრუბელი კოსმოსში გატყორცნა. კოსმოსური ხომალდი, რომელსაც რაკეტა გამოეყო, რამდენიმე წუთით ნაწილაკების ნისლში შევიდა და ამ პერიოდის განმავლობაში მისმა დანადგარებმა იმდენი მონაცემი შეაგროვეს, რამდენიც შეეძლოთ. მეთანს, ამიაკს, ნახშირბადის დიოქსიდს და სხვა ნაერთებს შორის ხომალდმა რაღაც საოცრად ნაცნობი აღმოაჩინა — წყალი.
არა, ეს თხევადი წყალი არ ყოფილა, არამედ — ყინულის მარცვლები. ამ აღმოჩენამ დააჩქარა დედამიწის ბუნებრივ თანამგზავრზე ადამიანთა წარმოდგენის შეცვლა. მეცნიერებს დიდი ხნის განმავლობაში სჯეროდათ, რომ მთვარე ერთობ მშრალი იყო. თუმცა ისინი მაინც ეჭვობდნენ, რომ მის ჩრდილიან ნაწილებში წყალი შეიძლებოდა ყოფილიყო დამალული. მოპოვებულმა მასალამ ისინი ამ აზრის სისწორეში დაარწმუნა. მოპოვებული ბევრი არ იყო, თუმცა იმაზე კი მიუთითებდა, რომ მეტის აღმოჩენის მოლოდინი შეგვეძლო გვქონოდა.
სწორედ ესაა იმ ადგილთაგან ერთ-ერთი, სადაც NASA-ს სურს გამგზავრება — მთვარის სამხრეთ პოლუსის კრატერები, რომელთაც მზის სხივები არასოდეს ეხებათ. ჯიმ ბრაიდენსტაინი, სააგენტოს ყოფილი ადმინისტრატორი, თითქმის ყოველთვის ახსენებდა მთვარის გაყინულ წყალს არტემისის პროგრამაზე საუბრისას. ეს პროგრამა ასტრონავტების მთვარეზე დაბრუნებას ისახავს მიზნად. კერძოდ, სააგენტოს სურს, მომავალში კოსმოსურმა მოგზაურებმა ჩვენი თანამგზავრიდან შეძლონ ყინულის მოპოვება მთვარეზე მოწყობილი ბაზებისათვის. "ჩვენ ვიცით, რომ მთვარის ზედაპირზე ასეული მილიონი ტონა წყლის ყინულია", — ეს სიტყვები ბრაიდენსტაინს ეკუთვნის, თუმცა ზოგჯერ ის თავის ვარაუდებში ამ მაჩვენებელს ასეულ მილიარდ ტონამდე ზრდიდა.
სინამდვილეში, დღეს ზუსტად არავინ იცის, რა რაოდენობის გაყინული წყალია მთვარეზე.
კოსმოსში, რეალურად, წყალი ყველგანაა, თუმცა, ძირითადად, ყინულის ფორმით. მისი კვალი მარსის ზედაპირის ქვეშ, ეგზოპლანეტების ატმოსფეროსა და მტვრიან ვარსკვლავურ ღრუბლებშია აღმოჩენილი. დედამიწის გარეთ წყლის პოვნა უცნაური არაა, თუმცა ოკეანეებით გარშემორტყმული ჩვენი პლანეტა მისი მარაგით აშკარად თვალშისაცემია.
მთვარეს თავიდანვე მშრალი ადგილის რეპუტაცია ჰქონდა. ყველაზე გავრცელებული თეორიის მიხედვით, ის 4,5 მილიარდი წლის წინ დედამიწისა და მარსის ზომის პლანეტის შეჯახების შედეგად წარმოიშვა. მეცნიერებს სჯეროდათ, შეჯახებას თან ისეთი სიმხურვალე მოჰყვებოდა, რომ ნებისმიერი წყალი — დედამიწის იყო იგი თუ იდუმალი ობიექტის — ახლადწარმოქმნილი ციური სხეულიდან სრულად აორთქლდებოდა.
თუმცა 1990-იანი წლების ბოლოს, როდესაც მთვარის ორბიტაზე მბრუნავმა ხომალდმა პოლუსებს გადაუფრინა, იქ ჭარბი რაოდენობით წყალბადი აღმოაჩინა — როგორც ვიცით, ეს უკანასკნელი ჟანგბადთან შერევისას წყალს წარმოშობს. ეს აღმოჩენილი წყალბადი იმ პურის ნამცეცებს ჰგავდა, რომელიც მეცნიერებს მოუწოდებდა, მათ კვალს გაჰყოლოდნენ. მთვარის ღერძს ძალიან მცირე დახრილობა აქვს, რაც იმას ნიშნავს, რომ მზე პოლუსების ზოგიერთ მონაკვეთს ვერასოდეს აღწევს. ცივ და ბნელ გარემოს, ზოგი მეცნიერების აზრით, წყლის ყინულის მზის მომაკვდინებელი მზერისაგან დაცვა შეეძლო.
მეცნიერებმა ეს თეორია ათწლეულის შემდეგ გადაამოწმეს. მთვარის კრატერებზე დაკვირვებისა და ზონდირების კოსმოსურმა აპარატმა (LCROSS) მთვარეს 2009 წელს სარაკეტო მაჩქარებლის დახმარებით მიაღწია. მთვარის ზედაპირზე დაშვებისთანავე აპარატმა დაიწყო იმ ყინულის მარცვლების მოპოვება, რომლებიც სიბნელეში, შესაძლოა, მილიარდობით წლის განმავლობაშიც კი იყვნენ დამალულნი და ისინი ზედაპირზე ამოიტანა.
მთვარეზე წყლის არსებობის დამამტკიცებელი საბუთები იმავე პერიოდში ჩატარებულმა სხვა კვლევებმაც მოიპოვეს. მეცნიერებმა წყლის კვალს Apollo-ს მისიის მიერ შეგროვებული ვულკანური მინის ნიმუშებზეც მიაკვლიეს. ერთმა ასტრონომმა მთვარის სამხრეთი პოლუსის სურათების თვალიერებისას შეამჩნია, რომ ზედაპირის ზოგიერთი მონაკვეთი ისეთი მინერალებით დაფარულს ჰგავდა, რომელთა წარმოსაქმნელადაც წყალია საჭირო. Cassini-მაც კი — მისიამ, რომელიც სატურნს უკავშირდებოდა — დაიჭირა რაღაც: როცა ის მთვარისკენ შემობრუნდა, რათა შორეული მოგზაურობისთვის თავისი მოწყობილობები დაეკალიბრებინა, რაღაც სახის დაბინძურება დააფიქსირა, რაც მოგვიანებით წყლის არსებობის მიმანიშნებელი სიგნალი აღმოჩნდა. ამგვარი ცნობების დაგროვების კვალდაკვალ მთვარის შესახებ წარმოდგენების შეცვლა გარდაუვალი ხდებოდა.
დღეს მეცნიერებს სჯერათ, რომ მთვარეზე წყალი ზედაპირზეცაა და მის შიგნითაც. დიდი ალბათობით მის შიგნით, ღრმად, უძველესი რეზერვუარია. როდესაც მთვარე ახალგაზრდა იყო, ხოლო მისი ზედაპირი — გამდნარი, წყალმა ვულკანების მეშვეობით დააღწია რეზერვუარს თავი, კოსმოსურ ვაკუუმში გაიყინა და უკან, ზედაპირზე ისეთი მინის მარცვლების სახით დაბრუნდა, როგორადაც მოგვიანებით ასტრონავტებმა მოიპოვეს. მინა მთვარის პოლარული რეგიონების მიღმაც მოიპოვება, მაგრამ დამწყვდეული წყლის გამოთავისუფლება რთულია, ამბობს პლანეტური მეცნიერი NASA-ს ეიმსის კვლევითი ცენტრიდან, ენთონი ქოლაპრითი, რომელიც LCROSS-ის მისიას ხელმძღვანელობდა: "მინა ძალიან მაღალ ტემპერატურამდე უნდა გაცხელდეს, რომ წყალი გარეთ გამოვიდეს".
NASA 2020 წლამდე ვარაუდობდა, რომ ის, რაც ასტრონავტებს ნამდვილად სჭირდებათ, ჩრდილშია დამალული — კრატერებში, სადაც მზე ვერასდროს აღწევს. დედამიწის მსგავსად, მისი არსებობის ადრეულ ეტაპზე, მთვარეზეც მრავლად დაეცემოდა წყლის შემცველი ასტეროიდები. ატმოსფეროს გარეშე, რომელიც ასტეროიდებს ააალებდა, ციური ობიექტები მთვარესთან შეტაკებისას ნაწილებად იშლებოდნენ. წყლის ყინულის მოლეკულები იფანტებოდა და მათი ის ნაწილი, რომელიც კრატერებში ან თუნდაც დიდი ნატეხი ქანების ჩრდილში მოექცა, გადარჩა. "როდესაც მოლეკულა ამ ადგილებიდან ერთ-ერთში მოხვდებოდა, იგი მას ვეღარასდროს დატოვებდა", — ამბობს პლანეტური მეცნიერი ბრაუნის უნივერსიტეტში, კარლ პიტერსი, რომელიც 2008 წლის ინდური მთვარის რობოტული მისიის მინერალოგიური ინსტრუმენტის შექმნას ხელმძღვანელობდა.
NASA-მ და კომერციულმა კოსმოსურმა კომპანიებმა თავიანთი მზერა მთვარის სამხრეთ პოლუსზე მდებარე იდუმალ, გამძლე რეზერვუარებს მიაპყრეს. მათ იქ არსებული ყინულის სავარაუდო ოდენობა ბოლო ათწლეულის განმავლობაში ჩატარებულ კვლევებზე დაყრდნობით გამოთვალეს. ბრაიდენსტაინის მიერ დასახელებული რიცხვის უკან, დიდი ალბათობით, NASA-ს მთავარი მეცნიერი, ჯიმ გრინი დგას. მკვლევართაგან ზოგი ამბობს, რომ ეს ვარაუდი ერთმნიშვნელოვნად არარეალისტური სულაც არაა, თუმცა ისინი ხაზს უსვამენ ამ რიცხვის პირობითობას. "თუ 10 მეცნიერს ერთ ოთახში შეკრებთ, 10 სხვადასხვა პასუხს მიიღებთ", — ამბობს თომას ზურბაქენი, NASA-ს ასოცირებული ადმინისტრატორი, რომელიც სააგენტოს სამეცნიერო პროგრამებს უძღვება.
2020 წელს NASA-მ გამოაცხადა, რომ მათ წყალი მთვარის მზით განათებულ რეგიონშიც აღმოაჩინეს. სავარაუდოდ, ასეთ ადგილებში წყალი წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც მზისგან მომავალი წყალბადის დამუხტული ატომები მთვარის გრუნტს ხვდება, ხლეჩს რეგოლითში არსებულ ჟანგბადის ატომებს და უერთდება მათ. მაგრამ მთვარეზე ასე წარმოქმნილი წყლის რაოდენობა ჩვენთვის დღემდე უცნობია.
ახალი აღმოჩენა იმის შანსს იძლევა, რომ ასტრონავტებს არ მოუხდეთ წყლის მთვარის პოლუსებზე, რთულად მისაღწევ, ბნელ კრატერებში ძებნა და სანაცვლოდ მისი მოლეკულების უფრო მარტივად დასალაშქრ და თბილ რეგიონებში მოპოვება შეძლონ. მაგრამ ეს ყველაფერი ჯერ მხოლოდ სპეკულაციებია.
მართლაც, რა მოხდებოდა, ასტრონავტები რომ ახლა მთვარეზე ყოფილიყვნენ და ერთ-ერთ კრატერში მოხვედრა და გაყინული წყლის საკუთარი თვალით დანახვა შესძლებოდათ? ისინი, სავარაუდოდ, დაინახავდნენ "ჭუჭყიან თოვლს", — ამბობს ლინდი ელქინს-თენთონი, პლანეტური მეცნიერი არიზონას სახელმწიფო უნივერსიტეტში, — "ეს იქნება წყლის, გოგირდის ოქსიდებისა და ამიაკის ნაზავი, არეული მთვარის მინებში, ქვის ნატეხებსა და მრავალ ორგანულ ნაერთში".
ასტრონავტებს იმის მოფიქრება მოუწევდათ, თუ როგორ გამოყონ წყლის ყინულიდან მთვარის მტვერი, მეტალები და სხვა ნაერთები, რომლებიც ორგანიზმში მოხვედრისას ადამიანის ჯანმრთელობისათვის საზიანოა. "ცოტა არ იყოს, დაუსაბუთებლად ვუშვებთ, რომ ჩვენ მთვარეზეც შევძლებთ წყლის წმენდის იმ სისტემების გამოყენებას, რომელთაც დედამიწაზე ვიყენებთ", — ამბობს ელქინს-თენთონი, — "წყალი, რომელსაც მთვარეზე ვიპოვით, არ ემსგავსება არცერთ წყალს, რომელიც დედამიწაზე მოგვიპოვებია და დაგვიმუშავებია".
მთვარეზე არსებული წყლის ყინულის შემადგენლობის გასაგებად მეცნიერებს ახალი მონაცემები სჭირდებათ ახალი მისიებიდან. NASA-ს ვერცხლისფერი ზედაპირის გამოსაკვლევად მთვარემავლების გაშვება სურს.
თუმცა ყველაზე მოწინავე ტექნოლოგიასაც კი შეიძლება გამორჩეს წყლის ნიშნები, ამბობს რიკ ელფიქი, პლანეტური მეცნიერი ეიმსის ცენტრში, რომელიც მთვარის პროგრამის სამეცნიერო ინსტრუმენტებზე მუშაობს. კოსმოსური ხომალდების დაკვირვებების მიხედვით, მართალია, სრული სიბნელე წყლის ყინულის საარსებოდ საჭირო პირობებს წარმოქმნის, მაგრამ ეს მაინც არაა გარანტი, რომ ასეთ პირობებში წყლის ყინული აუცილებლად იქნება. ამასთან, ზედაპირზე მეტეორების დაცემის შედეგად ის დაჩრდილული რეგიონებიც კი შეიძლება აირ-დაირიოს, სადაც ყინული მართლაც არის.
"რაც დრო გადის, ციური სხეულების დაჯახება და მიკრომეტეორიტული ნაწილაკები ყინულოვან მასალას გამუდმებით შლიან, მარხავენ და ადგილს უცვლიან", — ამბობს ელფიქი, — "ციური სხეულების პერიოდული დაჯახებისას ზედაპირს ყინულის შემცველი ნაწილები გამოეყოფა". ამგვარ შეჯახებებს ასეულობით მილიონი წლის განმავლობაში შესაძლოა შეექმნა ახლებური ლანდშაფტი ყინულოვანი კუნძულებით, რომელთა შორის უნაყოფო ქვები იქნება განთავსებული. "ყინულის შემცველი კუნძულები ძალიან ცოტა შეიძლება იყოს, ერთმანეთისგან ძალიან დაშორებული და უჩვეულო ფორმების", — ამბობს ელფიქი. NASA-ს მთვარემავალმა, შესაძლოა, კილომეტრები ისე გაიაროს, რომ წყლის ერთი კრისტალიც კი ვერ აღმოაჩინოს.
იმ სამყაროში, სადაც დაფინანსებას მნიშვნელობა არ ექნებოდა და ფიზიკოსები თავისუფლად ითანამშრომლებდნენ, მეცნიერები მთვარის ზედაპირის საკვლევად იმდენი მანქანის გაგზავნას შეძლებდნენ, რომ ისინი ეკვატორიდან პოლუსებამდე ყველა მონაკვეთს გადასერავდნენ. მაგრამ მთავრის მისიები რთულია და ძვირი — მაშინაც კი, როცა ბორტზე ადამიანები არ არიან.
ამჟამად მეცნიერები უნდა დაკმაყოფილდნენ იმით, რაც აქვთ: მინიშნებებით, კვალით, ათი წლის წინანდელი მონაცემებით, რომელიც რეგოლითიდან გამოთავისუფლებული ნაწილაკებისგან მივიღეთ. იქამდე, სანამ მთვარემავლები — ან ადამიანები — არ დაიწყებენ ჩვენი თანამგზავრის ზედაპირზე ხრახნებითა და საჭრისებით ხეტიალს, მთვარის წყალზე ბრაიდენსტაინის მონაყოლი მხოლოდ და მხოლოდ შორეულ ზმანებად დარჩება.
კომენტარები