彼らが初めて月に足を踏み入れたとき、アポロ11号の宇宙飛行士は風景の絵を絶乾の砂漠として描きました。水がどこから来たのかについていくつかの議論がありましたが、現在、フランスのパリにある国立自然史博物館の2人の研究者は、月の表面の土壌中の水のほとんどがプロトンによって形成されたと判断しました太陽風の中では、彗星や隕石の衝突からではなく、月の塵の中で酸素と衝突します。
月に水があったという最初のヒントは、インドのチャンドラヤーン1号が水と水酸基（水素の1つの原子を含む分子）のみが吸収する波長の反射太陽光のディップを測定したときに、月面全体に水のヒントを見つけたときに来ましたそして酸素の1つの原子。
この画像を明確にするために、NASAの科学者は、2つの宇宙探査機によって収集されたデータに目を向けました。1999年に土星に向かう途中で月を騒がせたカッシーニ探査機と、2009年6月に月を過ぎて飛行したNASAのディープインパクト宇宙船ハートレー2彗星との遭遇への道。どちらの宇宙船も、両方とも月に存在していると思われる水分子と水酸基分子の証拠を確認しました。
その水がどのようにしてそこに到達したかについては、3つの説明が考えられます。彗星と隕石は2つの可能性でしたが、他の人は太陽風が原因であると信じていました。後者の場合、水は太陽の上層大気から放出され、高エネルギーの陽子を月の表面に押しつぶすプラズマの流れによって形成されたはずです。太陽系の外からの宇宙線は、月の岩にもイオンを注入し、水を生成する化学変化を引き起こす可能性があります。
最も可能性の高い水源を見つけるために、アリスステファントとフランソワロバートは、アポロ16とアポロ17のミッションからの土壌サンプル中の水素と重水素の比率を測定しました。彼らは、どの同位体が存在するかだけでなく、それらが表面試料のどのくらい下にあるかを検出するタイプの質量分析計を通して試料を分析しました。
月の土壌サンプルの小さな粒子を研究したところ、彼らは、太陽風からの陽子による土壌中のケイ酸塩からの酸素の還元が、ほぼ確実に水が生成される手段であることを見出した。彼らは、水素の同位体比を与えるサンプルのリチウム同位体比を決定することによってその結論に達しました。それから、彼らは彼らが顆粒サンプル中の実際の水の量と比較した重水素-水素比を計算することができました。
太陽から遠いほど重水素が多くなる傾向があるため、月の水源として考えられるものごとに、異なる比率を与える必要があります。彗星と隕石は独特の比率を持っていますが、太陽風または宇宙線からの陽子はそれぞれ異なる比率を持っています。
彼らが見つけたのは、平均して、顆粒に他の場所（おそらく彗星または隕石）からわずか15％の水が含まれており、残りは太陽風の相互作用により形成されたままであるということでした。彼らはまた、一部のサンプルでは、すべての水が太陽風の相互作用によるものであったことにも注意しています。
「その結果を確認しました」とStephant氏は言います。 「水が豊富な隕石と彗星の影響は、月の表面に重要な量の水をもたらしません。」
ロードアイランド州プロビデンスにあるブラウン大学のアルベルト・ザール氏はこの結果に満足しています。 「月面の水のほとんどが太陽風の注入から来るという考えは、おそらく正しいと思います」と彼は言います。
彼らの論文で 全米科学アカデミーの議事録、アリスステファントとフランソワロバートは、彼らの研究と彼らが見つけた結果について説明しています。しかし、彼らはまた、彼らの結論は月の表面に見られる水にのみ関連していることをすばやく指摘しましたが、水面下の水の起源はまだ解釈の余地があります。
参考資料：PNAS
