BEVEZETÉS
A HOLD, MINT ÉGITEST
A HOLD FELSZÍNE
    A LÉGKÖR KÉRDÉSE
    VÍZ A HOLDON
A HOLD GEOLÓGIÁJA
    A BELSŐ FELÉPÍTÉS
    HOLDKŐZETEK
A HOLD TÖRTÉNETE
A HOLD KELETKEZÉSE
    KÖZÖS KELETKEZÉS A FÖLDDEL
        Közös anyagfelhőből
        A Föld egy kiszakadt darabjából
    KÜLSŐ EREDET
    AZ ÓRIÁS ÜTKÖZÉS ELMÉLET
A HOLD TOVÁBBI TÖRTÉNETE
    A  BELSŐ ELRENDEZŐDÉS
    A FELSZÍN EVOLÚCIÓJA
A FÖLD-HOLD KETTŐS RENDSZER
A HOLD MOZGÁSA
    ÁLTALÁNOS LEÍRÁS, A HOLDPÁLYA VÁLTOZÁSAI
    A HOLD LÁTSZÓLAGOS ÉGI MOZGÁSA, FÁZISOK
    FOGYATKOZÁSOK
AZ ÁRAPÁLY- JELENSÉG
    TENGERI ÉS SZILÁRD DAGÁLYOK A FÖLDÖN ÉS A HOLDON
    KÖVETKEZMÉNYEK
        A Föld forgástengely-stabilitása
        A rendszer perdület-átrendeződése: a Föld lassuló forgása, a Hold távolodása
        A Hold kötött forgása
A HOLD HATÁSAI A FÖLDI ÉLŐVILÁGRA
A HOLD KELETKEZÉSÉNEK HATÁSA
    A KÖZVETLEN KÖVETKEZMÉNYEK
    A LÉGKÖR ÁTALAKÍTÁSA
AZ ÁRAPÁLY HATÁSA
    A PERDÜLETÁTRENDEZŐDÉS
        A (kezdetben) közeli Hold hatása
        A földforgás lassulása
        Megnő a napok hossza: újabb lehetőségek az élővilágnak
        Megváltoznak a szélrendszerek
        A földi magnetoszféra módosulása
    A FÖLDFORGÁS STABILIZÁLÁSA
    A SZILÁRD DAGÁLYOK HATÁSA: FESZÜLTSÉGEK A KÉREGLEMEZEKBEN, ÁRAPÁLYFŰTÉS
A HOLD MINT VÉDŐPAJZS A KOZMIKUS BECSAPÓDÁSOK ELLEN
    EGY BECSAPÓDÁS KÖVETKEZMÉNYEI AZ ÉLŐVILÁGRA
    A HOLD NYÚJTOTTA VÉDELEM ÉS ANNAK CSÖKKENÉSE A TÁVOLODÁSSAL
A HOLDFÉNY ÉS A ÁRAPÁLY HATÁSA AZ ÉLŐLÉNYEK VISELKEDÉSÉRE
    A HOLDFÉNY ÉS A FÁZISOK
    AZ APÁLY ÉS DAGÁLY
A HOLD ÉS AZ EMBER
    A MÚLT ÉS A JELEN
    TERVEK A JÖVŐRE
BEFEJEZÉS
KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS
IRODALOMJEGYZÉK
 
 

Az Apolló-expedíciók óta a közvélemény a Holdat már nem tartja igazán érdekes égitestnek. Akkoriban úgy tűnt, már mindent megtudtunk róla, amit csak meg lehet. 1969 és 1972 között hat űrhajóval, (Apolló-11, -12, -14, -15, -16, -17) 12 ember járt a bolygón. Összesen kb. 300 órányi időt töltöttek ott, különféle vizsgálatokat végeztek, több, mint 100 km-nyi utat tettek meg és csaknem 400 kg holdkőzetet gyűjtöttek (Almár-Horváth, 1981).

Az űrszondák és űrhajók közeli fotói alapján a Hold felszínéről a korábbinál jóval részletesebb térképek készültek, amelyeken most már a Földről nem látható túlsó oldala is szerepelt. A belsejéről is sikerült hozzávetőleges képet alkotni az otthagyott szeizmométerek segítségével.

Az eredmények elég lehangolóak voltak. Már azelőtt is köztudott volt, hogy a Hold száraz, halott bolygó, felszínének legnagyobb része kietlen sivataghoz hasonlít, amelyet itt-ott meteoritkráterek, sima medencék vagy hegyláncok szakítanak meg. Légköre, folyékony vize, sőt, valódi talaja sincs, ezért élőlények léte sem valószínű. Az újabb, alaposabb megfigyelések jórészt csak ezt erősítették meg. A tudósok is többet vártak az expedícióktól, legalábbis magának a Holdnak a keletkezését és történetét szerették volna kideríteni; egyes ambíciózusabb elképzelések szerint a visszahozott kőzetmintákból rekonstruálható lenne a Naprendszer kialakulása is. Ám a holdkőzetek részletes analízise nem igazolta a reményeket; valójában több kérdést vetett fel, mint amennyit megválaszolt.

A bolygókutatók manapság inkább a Naprendszer távoli, érdekesebb vidékei felé tekintenek, pl. a Mars - ahová már az emberes utazásokat tervezik - , az óriásbolygók és holdjaik, vagy a Kuiper-öv felé. Mások a közeli csillagrendszereket fürkészik, lakott világok, vagy legalább

bolygók után kutatva. A gazdasági szempontokra is tekintettel kellett lenni, így maga az űrhajózás - eltekintve bizonyos nagyléptékű vállalkozásoktól - visszahúzódott a földközeli térségre.

Az utóbbi néhány évben mégis bekövetkezett a Hold „újrafelfedezése". Nem véletlenül: kísérőnk kétségkívül rendkívüli égitest, s furcsaságai máig nyugtalanítják a tudósokat. A Naprendszer négy kőzetbolygója közül egyedül a Földnek van holdja (a Marsot kerülgető két szabálytalan formájú, apró sziklatömböt nem tartjuk annak), és neki is csak ez az egy. Hold létére igen nagy az anyabolygójához képest - ezért a Föld-Hold rendszert kettősbolygónak is tekinthetjük. Az is csak mostanában kezd kiderülni, hogy minden erőfeszítés ellenére sok titkát máig megőrizte, ezért próbálkoznak a tudósok újra és újra, egyre fejlettebb módszerekkel. Az eredete pl. máig is homályos; a különféle elméletek egyike sem tökéletes még.

Arról sem tudunk eleget, hogy milyen hatásai vannak a Holdnak a Földre, illetve a földi élővilágra. Ez az egész rendszer igen érzékeny és összetett, így nehéz az egyes folyamatokat különválasztani és nyomon követni. Ezért manapság is igen nehéz ebben a témában egzakt megállapításokat tenni, s viszonylag kevés eddig megjelent munka foglalkozik vele.

A hold- és bolygókutatás első hulláma, vagyis a 60-as-70-es évek óta sok, az addigiaknál jóval kifinomultabb űrkutató műszert és egyéb eszközt találtak fel. A közel keringő Hold nyilván olcsó és viszonylag biztonságos gyakorlóterep lehet az új berendezések kipróbálására, mielőtt távolabbi égitestek vizsgálatára küldenénk őket.

Mindez elégnek bizonyult ahhoz, hogy a figyelem ismét égi szomszédunk felé forduljon. A precízebb mérések, részletesebb vizsgálatok sok újdonsággal szolgáltak, s jóval árnyaltabbá tehetik a róla kialakult képet.

Diplomamunkámban célom az volt, hogy megpróbáljam a Holddal kapcsolatban felmerülő új ismereteket, s a rájuk épülő elméleteket (keletkezés, történet, hatásai a Földre) összefoglalni, s valamiféle általánosabb rendszerbe beilleszteni. A probléma igen sokoldalúan elemezhető (geofizika, égimechanika, biofizika, kémia stb.), az apropóját főleg a Hold mellett is elhaladó Galileo és az újabb, kifejezetten őt vizsgáló Wind, a Clementine és a Lunar Prospector űrlaboratóriumok - mostanában közölt - eredményei adták.

1. A HOLD, MINT ÉGITEST

1.1. A HOLD FELSZÍNE

Adatok (Marik, 1989; Herrmann, 1992):

Felszín 37,96 millió km² (A Földé: 510 millió km²)

Közepes látszólagos átmérő 31’5"

Átlagos albedó (fényvisszaverő képesség) 0,07

Albedó (a helytől függően) 0,04-0,14

Albedó (Mare-vidékek) 0,03

Albedó (Terra-fennsíkok) 0,24

1. ábra. A Hold két oldala (megjelölve a magyar vonatkozású kráterek).

A Hold felszíne erős tagoltságot mutat, már puszta szemmel is megfigyelhetőek rajta egyes kiterjedtebb struktúrák. Méret szerint a legfontosabbak:

A legnagyobb tájegységeknek a Hold két oldalát tekintjük. Régóta ismeretes, hogy a holdfelszínnek csak egy része - 59%-a - látható a Földről. A túloldalt voltaképpen csak nemrég, az űrkorszakban kezdtük megismerni, mikor lehetővé vált a bolygó megkerülése. Hamar kiderült, hogy a két fél erős aszimmetriát mutat. Így különböznek a gravitációs tér eloszlása, magassági viszonyok, geokémiai összetétel, de a kéreg és a köpeny szerkezete alapján is (Illés, 1996). (Erről lásd még az 1.2.1. fejezetet.)

A tengerek és szárazföldek a látható oldal jellegzetes alakzatai (Marik, 1989). A szárazföldek (Terra-fennsíkok) nagy, világos, viszonylag magasan fekvő síkságok. Az elnevezés, ti. szárazföld, itt valójában csak a tenger ellentéte, hiszen a Holdon nincs folyékony víz. (Az egyes fennsíkok nem is kaptak saját nevet, mint a Mare-vidékek.) A holdfelszín legidősebb területei közé tartoznak, a koruk 4,1 milliárd év. Felületükön számos kisebb-nagyobb kráter és hegység figyelhető meg.

A tengerek (Mare-vidékek) sötét, száraz, vulkáni bazalttal részben feltöltött medencék, többségük közel kör formájú, az átmérőjük 1000 km-es nagyságrendű. Általában az átlagfelszínnél (amelyet vonatkoztatási síknak használunk a holdi alakzatok magasságának megállapításához) mélyebben vannak. Az innenső oldal közönséges összetevői (kb. 1/3-át borítják), a túloldalon viszont csak egy-kettő van belőlük. Az aljzatuk nemcsak teljesen sík (a Clementine szonda lézeres szintmérései szerint a vízszintessel legfeljebb 1:1000 hajlásszöget zárnak be (Illés, 1996)), de mindegyikük igen pontosan azonos magasságszinten van. A méretük alapján nevezték el őket. A legnagyobbtól a legkisebb felé haladva tengernek (latinul mare, oceanus), öbölnek (sinus), tónak (lacus), vagy mocsárnak (palus) (Almár-Horváth, 1981). Fiatalabbak a szárazföldeknél, mindannyian a 3,8 és 3,2 milliárd év közötti időszakban keletkeztek. Ez az oka, hogy a becsapódásos kráterek is ritkábbak a felszínükön, mint a szárazföldekén. (A leghevesebb kozmikus bombázás 3,9 millárd éve érhetett véget.) Nemritkán gyűrű alakú hegységek veszik körül őket, főként a nagyobbakat.

A Mare-vidékek fölött a mérések jelentős pozitív gravitációs anomáliákat mutattak ki. Ezeket a felszín alatt megbúvó, az átlagosnál nagyobb sűrűségű kőzettömzsök okozhatják. Ezeket angolul mass concentration-nak hívják, ennek összevonásából származik a mascon név. A tengereket körülvevő, vékony gyűrűszerű térségben viszont negatív anomáliát találtak. Ez arra utalhat, hogy a holdi kőzetburok behajlik a mascon súlya alatt, s azt tulajdonképpen ez tartja meg.

A Hold túloldalán, a két nagy tengerével (Mare Imbrium, Mare Serenitatis) átellenes pontokban a kutatószondák műszerei viszonylag jelentős lokális mágneses teret mértek ki (Illés, 2000, 145.o.; Sik-Simon, 1999). Ezt a felszínen vagy ahhoz közel fekvő, felmágnesezett kőzetek okozzák, és elég erős, hogy a napszél részecskéit ne engedje a felszínig, sőt, kisebbfajta sugárzási övezetbe tereli őket. A Lunar Prospector mérései szerint e mágneses mezők több száz km-es átmérőjűek, erejük mintegy 40 nanotesla (a Hold jelenlegi térereje a felszínen átlag 1-5 nanotesla, a Földé ennél kb. 10 ezerszer nagyobb.) (A lehetséges magyarázatot lásd a 2.2.2. fejezetben.)

A holdi hegységek legnagyobb része a meteorit-kráterekhez (asztroblémákhoz, „csillagsebhelyekhez") kötődik. Ezek a holdfelszín legfeltűnőbb sajátosságai; mindenütt láthatóak, a legkülönbözőbb méretekben. Még mikroméretűek is előfordulnak a kőzetek belsejében. Mindegyiket egy-egy kozmikus égitesttel, (meteorral, üstökössel) való ütközés alakíthatta ki. Egy-egy ilyen becsapódás során a hirtelen felszabaduló hő és az erős ütés lökéshullámai robbanást okoznak (2.1.3. fejezet), amely feltúrhatta a felső réteget, s így keletkeztek a mélyedéseket körülvevő hegykoszorúk. Ha a kőzet elég rugalmas, úgy viselkedik ilyenkor, mint a víztükör, amibe kavicsot ejtettünk. A felszín végighullámzik, az ütközés helyén kúpszerűen kidudorodik. Csakhogy, míg a vízfelületen szétterjed a hullám, addig a talajrétegeken csak egy bizonyos - a robbanás erejétől függő - távolságig jut, ezután megáll, „megdermed". Többé-kevésbé így kelekeznek a meteoritkráterek. Ha rugalmatlan kőzeteket ér kozmikus találat, nem hajlik vissza a fenékaljazat, s végül csak egy nagy horpadás jön létre, a szélén feltorlódott magas sánccal, központi hegy nélkül. A Holdon és más bolygókon is megtalálható mindkétfajta asztrobléma.

Méretük alapján, ötféle krátertípust különböztethetünk meg (Herrmann, 1992):

1. Körülsáncolt síkságok. Ezek a legnagyobb méretű kráterek, kör vagy sokszög formájúak, az átmérőjük meghaladja a 100 km-t. A holdi Déli-pólus-Aitken-medence az eddig ismert legnagyobb ilyen alakzat a Naprendszerben. Az átmérője kb. 2500 km, a peremtől a fenékig 12 km mély (Illés, 1996.). Az robbanás, amely kivájta, kevés híján szétvetette a Holdat. Az alján sötét színű anyag figyelhető meg, nyilván a holdköpeny került a felszínre (Powell, 1991). A fiatalabb kráterek közül több, mint pl. a 850 millió éves Kopernikusz, vagy a Déli sarkon lévő, 96 millió éves Tycho, sugaras felépítésű. Ezekből több, világos színű, egyenes vonal indul ki, sugárszerűen széttartva; nagy távolságig láthatóak. Néha több km szélesek, más krátereken, hegységeken is áthaladnak; árnyékot nem vetnek, vagyis alacsony képződmények. A Tycho esetébenmég 1800 km-re a krátertől is ki lehet venni őket. Ezek a vonulatok tulajdonképpen a robbanás által kidobott, erősebb fényű, csillogó kőzettörmelékek, amelyeket a további becsapódások még nem szórtak szét. Létük tehát szintén arra utal, hogy az adott kráter még viszonylag fiatal. Összesen kb 60 ilyen sugaras kráter látható a Hold innenső oldalán. A legnagyobb méretű asztroblémák a Mare-vidékeknél alig kisebbek, s feltehető, hogy ha a becsapódás ereje valamivel nagyobb lett volna, itt is a felszínre tör a lenti magma, amely a tengereket is elöntötte annak idején.

3. Dudorok (lunar domes). 10-20 km átmérőjű, 250-500 m magas, kerek „dombok". Sokuk tetején kb. 1000 m átmérőjű bemélyedést figyelhetünk meg.

4. Közönséges meteoritkráterek. Ezek 1 és 20 km közötti átmérőjűek, olykor a központi kúpot is meglelhetjük.

5. Kis kerek hegyek. 1 km-nél kisebb méretűek, gyakran kráterek központi hegy nélkül, máskor vulkáni kúphoz hasonlóan.

Földi típusú, a belső erők által felgyűrt hegyláncok csak elvétve találhatóak a Holdon. Még a közel egyenes hegységek is jórészt kráterek vagy tengerek peremei; nagy többségük az innenső oldalon van. Ezek egy részét földi hegységekről nevezték el. A Mare Imbrium mentén elhelyezkedő Apenninek a leghosszabb (kb. 1000 km), és az egyik legmagasabb (6000 m körül). Szomszédos hegységek a Kaukázus (5900 m-es magasság), a Kárpátok (2300 m), és az Alpok (3600 m). (A Hold legmagasabb hegyei 11350 m-esek.) A Mare Nubium és az Oceanus Porcellarum között az 1200 m magas Riphaeus, a Mare Serenitatis délnyugati részén a Haemus, és a Mare Nectaris mentén a Pireneusok hegységeket figyelhetjük meg. A túlodalon összesen csak két hasonlót, a Rook és a Kordillerák hegységeket ismerjük, mindkettő a nagy Mare Orientale medencéhez kötődik, vagyis egyik sem gyűrt lánchegység.

Tűzhányókból is kevés van, s a legtöbb már régen kialudt; aktív vulkán legfeljebb egy-kettő lehet az egész bolygón (erről bővebben lásd 1.2.1. fejezetben).

Szakadékok is nagy számban találhatók a Holdon. Ezek vonalas szerkezetek, amelyek néha bonyolultabb alakzatokat is felvesznek. A barázdák kb. 1 km széles, olykor több 100 km hosszú árkok; egyenesek és kanyargósak egyaránt vannak köztük. Egyesek sok, egybeolvadó kis kráterből tevődnek össze. A völgyek szélesebb repedések, amelyek között van hasonló, kráteres eredetű, és a belső erők által széttolt árok is (ilyen pl. a Vallis Alpes, az Alpok harántvölgye). De vannak vetődések is, mint pl. a Nagy Fal (Rupes Recta), amely egy 100 km hosszú, legfeljebb 300 m magas teraszszerű struktúra.

A Hold egész felszínét afféle málladéktakaró, az ún. regolit borítja. Ez a tengereknél átlagosan 5, a szárazföldeknél 10 méter vastag (Meyer,1994). A felszíni kőzetek maradványaiból képződött, főként a meteorbombázás hatására. (Erről bővebben lásd a 1.2.2. fejezetet).

A légkör átlagsűrűsége 10^-20 g/cm³

Koncentrációja (nappal) 3000 atom/cm³

Légnyomás < 10^-13 bar

(Megjegyzés: a fenti adatok csak hozzávetőlegesek. A későbbiekben szó lesz róla, hogy a légkör a Holdon a nap folyamán is változtatja sűrűségét és összetételét.)

Az általános véleménnyel ellentétben, miszerint nincs légköre, valójában a Holdat is körülveszi egy nagyon ritka gázburok. Ez azonban egészen más, mint a nagybolygók, pl. a Föld esetében.

A „kék bolygó" tömegvonzása ui. elég nagy, hogy meg tudja tartani az - eredetileg a vulkánjaiból kiáramló - illékony gázokat, amelyek így sűrű atmoszférát képeztek körülötte. (Erről bővebben, lásd a 4.1.3. fejezetet.) Ezzel szemben a Hold gyenge gravitációs tere nem tudja csapdában tartani a kicsiny, mozgékony gázmolekulákat (ez a különbség tulajdonképpeni oka).

Összetétel. A Holdat körülvevő vékony gázköd főként hidrogénből és nemesgázokból áll. Ez utóbbiak elsősorban a hélium és az argon. 1988-ban a nátrium és a kálium jelenlétét is kimutatták.10 évvel később német tudósok az oxigén, a szilícium és az alumínium ionjait is megtalálták. A keresés ezzel még nem ért véget, mivel ezek az elemek együttvéve is alig 10%-át adják a holdatmoszférának. (Sterne und Weltraum, 1999./1)

Eredet. A H a bolygóközi űrből jut a Holdra, míg a He nagyrészt a napszélnek a kőzetekben elnyelődött és később kiszabadult részecskéiből áll. A többi anyag így vagy úgy a holdkőzetekből szabadul fel; egyesek a talajból párolognak el (a napsugárzástól vagy a meteoritbecsapódások hevétől), vagy a napszél löki ki őket. Mások, mint pl. az Ar, főként radioaktív bomlásból származnak.

A légkör átlagsűrűsége 10^-20 g/cm³ körül van, ilyen jó vákuumot a Földön eddig nem is tudtak előállítani. A koncentráció nappal kb. 3000 atom/cm³ (a világűrben átlag 1 atom/cm³), éjszaka azonban más, s ilyenkor az összetétel is megváltozik. Az erős éjjeli lehűlés hatására a He koncentrációja 20-szorosára nő, míg az Ar-é csökken, mert egy része megkötődik a felszíni sziklákon vagy a talajban. Ezek a kis atomsúlyú gázok nem is maradhatnak meg tartósan, még a napszél részecskéi is elég nagy erővel lökhetik meg őket, hogy felgyorsuljanak az itteni alacsony szökési sebességre. A felszínre szivárgó utánpótlás azonban folyamatosan kiegyenlíti a veszteséget, ezért a Holdon állandóan van valamiféle - nagyon ritka - „levegő". Ennek hőmérséklete az állandó meteorbombázásnak köszönhetően nagyon magas, mintegy 1200-1300 ^oC lehet. (Powell, 1991.)

Az 1990-es évek elején, amerikai kutatók megfigyelései nyomán kiderült, hogy a Hold bizonyos értelemben a kométákhoz is hasonlít. Ritka légburkából - akár az üstökös kómájából - egy több, mint 25 ezer km hosszú nátriumcsóvát fúj ki a napszél. Ez a csóva természetesen mindig a Nappal átellenes oldalon található; a Földről csak különleges médszerekkel tudjuk megfigyelni.

Ehhez a témához kapcsolódik a holdi klíma kérdése. Mivel az ottani atmoszféra túl ritka, időjárásról sem beszélhetünk. Soha nem figyeltek meg a Holdon pl. felhő- vagy ködképződést, legfeljebb a mikrobecsapódások által felvert kevés port.

A levegő a Földön komoly hőkiegyenlítő hatású pl. a nappali és éjjeli oldal vagy a poláris és egyenlítői vidékek között. A Holdon ennek hiányában a hőingadozás is nagy - a nappali felén a talaj +118 ^oC-ra hevül, miközben az éjszakain -153 ^oC-ra hűl le. (Herrmann, 1992) Számolni kell azonban a kisebb-nagyobb meteorok érkezésével. Ezeket a Földön a sűrű légkör túlnyomórészt elégeti, s egy bizonyos méret alatt nem is érik el a felszínt. A Holdon még a legkisebbek is szabadon lezuhanhatnak és károkat okozhatnak. Hasonló a helyzet a világűrből érkező ártalmas sugárzásokkal: a Föld légköre és erős mágneses mezeje kiváló védelmet nyújt ellenük, a Holdon mindkettő jórészt hiányzik. (Erről a problémáról lásd még a 4.5.2. fejezetet.)

1.1.2. VÍZ A HOLDON

Az újabb kutatások azt mutatják, hogy a Hold mégsem olyan száraz égitest, mint azt korábban gondolták. Igaz, folyékony víz nem lehet a Holdon: az ottani, kevesebb, mint 10^-13 bar nyomáson az olvadás- és forráspontja egybeesik, vagyis a folyadékfázist kihagyva szublimál, ha eléri ezt a kritikus hőmérsékletet. A Földön nemcsak a légnyomás elegendő, hogy a víznél ez a két hőfok szétváljon, de felületének nagy többségén megvan a megfelelő - e két érték közé eső - hőmérséklet is. Holdunk felszínén a hőmérsékleti viszonyok sem kedvezőek, a gőz pedig gyorsan megszökne, ezért víz tartósan csak jég formájában fordulhat elő.

A legutóbbi, főként a Clementine és a Lunar Prospector űrlaboratóriumok általvégzett mérések azt valószínűsítik, hogy a Hold poláris vidékein nagy mennyiségű, fagyott víz található. A Holdon ugyan nem lehetnek a Földéihez vagy a Marséihoz hasonló jégsapkák, de a sarkok környékén azért van néhány kráter, amelyek talajában a jég tartósan megmaradhat. Ezekben a nagy horpadásokban állandóan 40 K körüli hőmérséklet uralkodik, mert a belsejük mindig árnyékban marad.

A Clementine radarmérései - még 1994-ben - közvetlenül a vízjég felderítésére szolgáltak (Illés, 1996). A jég, vagy a lerakódott dér ui. erősebben veri vissza a radarhullámokat, mint a közönséges talaj. (A Jupiter holdjain is így találták meg.) A Hold déli pólusán valóban kissé erősebb visszavert jelet regisztráltak, és abban bizonyos polarizációs eltérést is tapasztaltak.

A másik holdszonda, az 1998. január 6-án indított Lunar Prospector mérései már bonyolultabbak voltak (Almár, 1999). A kísérlet alapja az, hogy a Holdunk felszínét érő erős kozmikus sugárzás, az atommagokkal ütközve, nagy sebességű neutronokat kelt a felső talajréteg anyagaiból. Ezek egy része a felszín felé tart, s közben a különféle elemek atomjaival ütközve lefékeződhet. A Lunar Prospector egyik műszere, az ún. neutronspektrométer ezeket a részecskéket, illetve az ő sebességüket mérte. Ez alapján három neutroncsoportot különböztetünk meg: lassú vagy termikus, közepes energiájú vagy epitermikus és gyors neutronokat (Sik-Simon, 1999.). Egyik felosztás szerint a lassúak energiája 0,3 eV-nál kisebb, a közepeseké 0,3 eV és néhány 100 keV közötti, a gyorsaké ennél nagyobb. Mivel eredetileg minden neutron nagy energiával születik, lassulásuk mértékéből bizonyos mélységig következtetni lehet a talajrétegek vegyi összetételére.

A Lunar Prospector mérései szerint a Hold majd egész felületén a különböző energiájú neutronok aránya csak kis ingadozásokat mutat, egy jellemző átlagérték körül. Ám a sarkokon és környékükön a epitermikus neutronok száma hirtelen erősen - északon 4,6 , délen 3%-kal - lecsökken a termikusokéhoz viszonyítva. Itt tehát eltérhet a kémiai összetétel a holdtalaj többi részétől, s mivel a hidrogénatommag (proton) fékezi a leghatásosabban a neutront - lévén a tömegük közel egyenlő - ezt a jelenséget úgy is értelmezhetjük, hogy a sarkok körül a talajban hidrogénben gazdag anyagok találhatóak nagy mennyiségben. A legvalószínűbb magyarázat az, hogy vízről van szó.

Az eredmények alapján a kutatók egy része úgy véli, hogy összesen kb. 6 milliárd tonna vízjég lehet a Holdon, a sarkok környékén, az örökké árnyékos kráterekben. A vízlelőhelyek elvileg mindkét féltekén a 13,5 szélességi fokig terjedhetnek (itt lehet megfelelő a hőmérséklet), de újabb vizsgálatok szerint valójában csak kisebb foltokban, összesen kb. 2000-2000 km² területet foglalnak el mindkét pólus mentén. Ilyen „foltok" délen a Déli -sark-Aitken-medence, északon a Peary- Hermite- Plaskett- és Rozsgyesztvenszkij-kráterek északi vidékei.

Mivel eszerint a vízjég aránylag kis területen, nagy koncentrációban fordul elő, nem valószínű, hogy a felszínen lenne. A gyorsneutronok (1 MeV felett) ui. már nagyobb eséllyel fékeződnek az oxigén atommagokon, mint a hidrogénen. Ha tehát a víz ilyen nagy mennyiségben gyűlt volna össze a felszínen, akkor a nagy energiájú neutronok száma is csökkenne. Ezért feltételezik, hogy a jórészt összefüggő jégrétegek fölött még egy vékony, 40-50 cm-es száraz talajtakaró is húzódik, amelynek saját oxigéntartalma csak a szokásos mennyiséget fékezi le a gyorsneutronokból. Így ezek mért fluxusában nincs eltérés a Hold többi régiójához képest. A neutronspektrométer ugyan mindössze 50 cm talajmélységig képes kimérni a vízjeget, ám feltehető, hogy az kb. 2 m-rel nyúlik a felszín alá. Az elmúlt 2 milliárd évben érkező meteorok és egyéb égitestek, amelyek a vizet a Holdra szállíthatták, becsapódásuk során legfeljebb eddig a mélységig fúrhattak le a regolitba.

A víz eredete. Elvileg háromféle módon kerülhetett a Holdra. Először is, az előbbiek alapján a lezuhanó, nagy széntartalmú meteorok és üstökösök belsejében érkezhetett, s valószínűleg hosszú időtelhetett el, mire ilyen nagy mennyiségben felhalmozódott. A robbanások ui. a víz legnagyobb rézét elpárologtatták, és kirepítették az űrbe, ráadásul a becsapódások legtöbbje nem a sarkok környékére hozta, máshol viszont szintén gyorsan elpárolgott és megszökött. A Hold belső üregeiből is lassanként felfelé törhetett a víz, vagy a napszélben áramló protonok (H-ionok) redukálhatták a talaj oxigéntartalmú vegyületeit (pl. vas-oxid).

A víz léte ellen szól, hogy a holdrengések finomabb vizgálata nem utalt vízzel telt üregekre sem felszínközeli rétegekre (Herrmann, 1992). A Lunar Prospector méréseit sem sikerült megerősíteni. Az űrszondát ui. úgy irányították, hogy küldetése végén az egyik - remélhetőleg vízben gazdag - sarkvidéki régióban érje el a holdfelszínt A becsapódásnak vízgőzt kellett volna a „légkörbe" juttatnia, amit távolabbról is észlelhetnek a földi vagy űrbe telepített műszerek. A kísérlet azonban, úgy tűnik, sikertelen volt: a vízgőz jelenlétét nem sikerült kimutatni. Egyes magyarázatok szerint azért nem, mert a hidrogén más anyagok, pl. szabad OH-gyökök része is lehet, vagyis a Lunar Prospector méréseit esetleg nem jól értelmezték.

Végeredményben csak annyit lehet megállapítani, hogy a holdi vízjég „ügye" még nincs lezárva, s döntés csak a további kutatásoktól várható.