D

la fantastów, którym si´ marzy∏a do-
brze dzia∏ajàca za∏ogowa baza na
Ksi´˝ycu, znalezienie grubych warstw

lodu w okolicach ksi´˝ycowych biegunów
by∏oby jak odkrycie ˝y∏y z∏ota. Po stopieniu
bry∏ lodu mo˝na by otrzymywaç wod´ pitnà
i do uprawy roÊlin oraz produkowaç paliwo
rakietowe. Okazuje si´ jednak, ˝e te wspa-

nia∏e wizje trudno b´dzie zre-
alizowaç. Wyniki ostatnich
badaƒ powierzchni Ksi´˝y-
ca, prowadzonych przez ob-
serwatorium Arecibo w Por-
toryko, Êwiadczà, ˝e przyszli
kolonizatorzy naszego na-
turalnego satelity b´dà mu-
sieli zadowoliç si´ jedynie
maleƒkimi kryszta∏kami roz-
proszonymi w ksi´˝ycowym
gruncie.

Zespó∏ naukowców z Are-

cibo, kierowany przez Bru-
ce’a A. Campbella z Center for
Earth and Planetary Studies
w Smithsonian Institution,
u˝ywa∏ radaru pracujàcego

na falach o d∏ugoÊci 70 cm i dotar∏ nim pi´cio-
krotnie g∏´biej pod powierzchni´ ni˝ w jakich-
kolwiek wczeÊniejszych badaniach, które przy-
nios∏y informacje o Êladach wyst´powania
lodu. „ChcieliÊmy byç pewni, ˝e niczego nie
przeoczyliÊmy” – mówi Campbell.

Naukowcy od dawna podejrzewali, ˝e

w okolicach ksi´˝ycowych biegunów na dnie
g∏´bokich kraterów mog∏a przetrwaç jakaÊ
postaç lodu. W obszarach tych górna kra-
w´dê tarczy s∏onecznej nigdy nie wznosi si´
wy˝ej ni˝ na dwa stopnie ponad horyzont
i d∏ugie cienie k∏adà si´ na nisko po∏o˝one
miejsca, pogrà˝ajàc je w wiecznych ciem-
noÊciach. JeÊli w te mroêne rejony, gdzie
temperatura nigdy nie przekracza –225°C,
trafià zb∏àkane czàsteczki H

2

O, to natych-

miast osiadajà na zimnych powierzchniach.
JeÊli czàsteczek jest dostatecznie du˝o, po-
wstaje warstewka szronu.

Sprzeczne interpretacje badaƒ radaro-

wych przeprowadzonych pod koniec lat dzie-
wi´çdziesiàtych nie rozstrzygn´∏y kwestii
istnienia w tych „zimnych pu∏apkach” po-
k∏adów przypominajàcych lodowce. Na-
ukowcy wcià˝ zastanawiajà si´ nad pocho-

pano

rama

12

ÂWIAT NAUKI MARZEC 2004

BRUCE A. CAMPBELL

Smithsonian Institution

i bardziej nierówny, a rozpadlina g∏´bsza.
Nie ma równie˝ charakterystycznych dla in-
nych ryftów poprzecznych uskoków trans-
formacyjnych, b´dàcych êród∏em trz´sieƒ
ziemi.

Poczàtkowo przypuszczano, ˝e nowe

ryfty sà po prostu bardzo powolnà odmianà
ryftów o ma∏ej pr´dkoÊci spredingu, ale ba-
dania przeprowadzone w rejonie grzbietu
Gakkel na Oceanie Arktycznym oraz grzbie-
tu przebiegajàcego na po∏udnie od Afryki
wykaza∏y, ˝e majà one zupe∏nie innà struk-
tur´ geologicznà. Skorupa rozsuwa si´
wzd∏u˝ nich tak powoli, ˝e magma zdà˝a za-
stygnàç g∏´boko pod dnem i gdy powstaje
p´kni´cie, jest dêwigana na powierzchni´
w formie litej ska∏y. To niezwyk∏a gratka dla
geologów, poniewa˝ w obr´bie tych stref
ryftowych na powierzchni oceanicznego dna
ods∏oni´te sà Êwie˝e ska∏y p∏aszcza. W in-
nych miejscach zwykle sà niedost´pne

pod grubà warstwà ska∏ skorupy ziemskiej.
Górny p∏aszcz zbudowany jest z perydotytu
– gruboziarnistej, oliwkowozielonej ska∏y
z∏o˝onej niemal wy∏àcznie z oliwinu i uwa-
˝anej za ska∏´ wyjÊciowà dla wszystkich
innych ska∏ na Ziemi. Perydotyt jest nie-
trwa∏y w warunkach powierzchniowych i za-
równo w kontakcie z wodà morskà, jak i at-
mosferà szybko ulega przeobra˝eniu we
wtórny serpentynit.

Ryfty o tak ma∏ej pr´dkoÊci spredingu od-

ró˝niajà si´ tak˝e typem aktywnoÊci wulka-
nicznej. Lawa ma inny sk∏ad, wzbogacony
w pierwiastki pochodzàce z wody morskiej.
Jej erupcje zdarzajà si´ rzadko, ust´pujàc
miejsca procesom hydrotermalnym, które
osadzajà w dnie oceanu ogromne iloÊci ta-
kich metali, jak ˝elazo, miedê, cynk i o∏ów.
Byç mo˝e w przysz∏oÊci, gdy wyczerpià si´
z∏o˝a làdowe, te zasoby stanà si´ g∏ównym
êród∏em tych pierwiastków.

n

Teori´ tektoniki p∏yt powszechnie

zaakceptowano dopiero w latach

szeÊçdziesiàtych, gdy odkryto, ˝e

namagnesowanie ska∏ po obu

stronach grzbietów Êródoceanicznych

uk∏ada si´ w symetryczne pasy,

a ca∏a skorupa oceaniczna jest

stosunkowo m∏oda. Zgodnie z tà

teorià góry sà wynikiem napierania

na siebie dwóch poruszajàcych si´

poziomo p∏yt skorupy. WczeÊniej

obowiàzywa∏a teoria geosynklin,

wed∏ug której wypi´trzanie gór

zachodzi niemal wy∏àcznie

wskutek ruchów pionowych.

NAPIERANIE

W POZIOMIE

ASTRONOMIA

Ksi´˝ycowe lody

UZYSKANIE WODY NA SREBRNYM GLOBIE NIE B¢DZIE ¸ATWE. SARAH SIMPSON

ZACIENIONE KRATERY

w pobli˝u

ksi´˝ycowego bieguna,

szczególnie Shoemaker i Faustini,

odpowiedzia∏y poszukujàcemu

lodu radarowi g∏uchym echem,

rozwiewajàc nadzieje na ∏atwy

dost´p do zasobów wody.

pano

rama

dzeniem silnego echa radarowego, które wte-
dy zarejestrowano. Mo˝e ono wskazywaç za-
równo na istnienie grubych pok∏adów lodu,
jak i stromych, pokrytych gruzem terenów,
typowych dla Êcian kraterów. Mniej kontro-
wersji budzi∏y doniesienia z 1998 roku z son-
dy Lunar Prospector, która wykry∏a w ciem-
nych obszarach biegunowych znaczne iloÊci
wodoru, który – byç mo˝e – wyst´puje w for-
mie zwiàzanej z tlenem, tworzàc czàsteczki
wody. Obserwacje sondy Lunar Prospector
dotyczy∏y tylko powierzchniowej warstwy
gruntu ksi´˝ycowego, nie grubszej ni˝ jeden
lub dwa metry.

Zespó∏ Campbella u˝ywa∏ radaru z Areci-

bo do penetracji kraterów na g∏´bokoÊç prze-
sz∏o pi´ciu metrów. Bada∏ kilka ma∏ych, za-
cienionych kraterów w okolicach pó∏nocnego
bieguna ksi´˝ycowego oraz kratery Shoema-
ker i Faustini w pobli˝u bieguna po∏udnio-
wego. Poniewa˝ zarejestrowano jedynie s∏abe
echo radarowe, badacze doszli do wniosku,
˝e napotkali jedynie ksi´˝ycowe ska∏y i py∏,
które poch∏on´∏y wi´kszoÊç sygna∏u.

Campbell przyznaje, ˝e by∏ rozczarowany

tym, i˝ nie znalaz∏ grubych warstw lodu. Jed-
nak wyniki jego zespo∏u – podkreÊla – w ˝ad-
nym razie nie prowadzà do wniosku, ˝e na
Srebrnym Globie lód jest nieobecny. Kryszta-
∏y lodu o rozmiarach pi∏eczki pingpongowej
mogà powszechnie wyst´powaç w ksi´˝yco-
wym gruncie, sà jednak niewidoczne dla ra-
daru. Problem polega na tym, ˝e kryszta∏y
równie dobrze mogà byç tak ma∏e jak p∏atki
Êniegu, a nawet mniejsze. Oddzielenie ich
od reszty ksi´˝ycowego materia∏u by∏oby

znacznie trudniejsze i kosztowniejsze ni˝ wy-
dobywanie ca∏ych bloków lodu.

Odkrycie warstw lodu na g∏´bokoÊci po-

nad 2 m oznacza∏oby tak˝e, ˝e ca∏kowite za-
soby wody na Ksi´˝ycu sà znacznie wi´ksze
od 10 mld ton, tj. iloÊci, która wynika z najlep-
szych obecnie oszacowaƒ. IloÊç ta mo˝e si´
wydawaç ogromna, ale odpowiada obj´toÊci
ca∏kiem sporego jeziora – zauwa˝a Alan B.
Binder, za∏o˝yciel i dyrektor Lunar Research
Institute w Tucson w stanie Arizona. Binder
mówi, ˝e przyszli mieszkaƒcy Ksi´˝yca musie-
liby podejmowaç trudne decyzje, by zacho-
waç te bardzo ograniczone zasoby.

Niektórzy badacze wcià˝ twierdzà, ˝e gru-

be warstwy lodu mogà si´ znajdowaç w miej-
scach, w które nikt wczeÊniej nie zaglàda∏.
Ben Bussey z Johns Hopkins University i je-
go wspó∏pracownicy og∏osili, ˝e zimne pu-
∏apki mogà na Ksi´˝ycu zajmowaç dwa ra-
zy wi´kszà powierzchni´, ni˝ dotychczas
sàdzono. Bussey sugeruje równie˝, ˝e znacz-
ne iloÊci lodu mogà si´ znajdowaç na dnie
licznych kraterów, które powsta∏y w wyni-
ku uderzeƒ meteorytów. Wielu takich miejsc
nie mo˝emy obserwowaç z Ziemi.

Wszyscy si´ zgadzajà, ˝e kolejnym kro-

kiem powinny byç dok∏adniejsze obserwa-
cje Srebrnego Globu. NASA rozwa˝a misj´,
której celem b´dzie pobranie próbek z po-
grà˝onego w mroku dna krateru i dostar-
czenie ich na Ziemi´. Bioràc pod uwag´ am-
bitne deklaracje Chin oraz prezydenta Busha,
dotyczàce lotów za∏ogowych, byç mo˝e ju˝
nied∏ugo astronauci sami b´dà mogli si´
przekonaç, ile na Ksi´˝ycu jest lodu.

n

CZU

JNIKI

Spojrzenie spod ob∏oku

STEROWCE JAKO PLATFORMY OBSERWACYJNE. PHIL SCOTT

K

ojarzà si´ nam g∏ównie z latajàcymi
reklamami, majestatycznie sunàcymi
nad stadionami podczas sportowych

imprez. Chodzi o sterowce, które ju˝ nie-
bawem mogà otrzymaç znacznie bardziej
odpowiedzialne zadanie – powietrznych
wartowników.

Konstruktorzy amerykaƒskiej marynarki

wojennej wyposa˝yli sterowiec w urzàdze-
nie obserwacyjne o nazwie LASH (Littoral
Airborne Sensor Hyperspectral). NajproÊciej

GEORGE HALL

Corbis

Nie ulega wàtpliwoÊci, ˝e woda
na Ksi´˝ycu pochodzi ze êróde∏
zewn´trznych. Najcz´Êciej
wspomina si´ o bogatych w wod´
kometach. Najnowsze symulacje
komputerowe wskazujà jednak na
mniej oczywiste êród∏o – S∏oƒce.
Zawarte w wietrze s∏onecznym
jony wodoru stale docierajà
na powierzchni´ Ksi´˝yca
i czasem zdarza si´, ˝e ∏àczà si´
z atomami tlenu obficie
wyst´pujàcymi w ksi´˝ycowych
ska∏ach. Wi´kszoÊç nowo
powsta∏ych czàsteczek H

2

O

uwalnia si´ i ucieka w przestrzeƒ,
ale niektóre b∏àkajà si´ przy
powierzchni, a˝ utworzà
na ciemnym dnie kraterów
w okolicach biegunów
kryszta∏ki lodu.

S¸O¡CE JAKO

èRÓD¸O WODY?

OCZY NA NIEBIE.

Sterowce doskonale
nadajà si´ do przenoszenia
nowoczesnych systemów
obserwacyjnych, które
pozwalajà odró˝niç
kamufla˝ od naturalnego
otoczenia.

MARZEC 2004 ÂWIAT NAUKI

13