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阳光照射面首次探测到水分子 水可能分布在整个月球表面湿润的月球?

来源:济南时报 2020-10-28 13:47   /

SOFIA是改装过的波音客机,携带口径约2.5米的望远镜,可观测天体磁场以及行星和恒星活动。

美国航天局(NASA)10月26日宣布了一项关于月球的“令人兴奋”的新发现:在阳光照射下的月球表面,首次探测到了水分子。

这一发现表明水可能分布在整个月球表面,而不仅限于寒冷、处于阴影的区域。换句话说,即使暴露在来自太阳的温暖辐射下,水也能在月球表面存在着。这么看来,月球还是挺“湿润”的。这个发现对人类未来的航天事业、以及未来走向深空具有非常重要的意义。

月球上的水是怎样产生的?

据报道,这些水分子是在月球南半球的克拉维斯环形山发现的,由美国航天局的SOFIA(平流层红外天文台)探测到的。克拉维斯环形山是从地球上可见的最大环形山之一。SOFIA是一架被改装过的波音客机,携带一台口径约2.5米的望远镜,可观测天体磁场以及行星和恒星活动。

据探测,该地水的浓度为百万分之100到百万分之412,相当于一立方米土壤中含有一瓶360毫升的水。作为对比,撒哈拉沙漠的含水量是检测到的月球土壤含水量的100倍。

有关研究结果发表在最新一期的《自然天文学》上。

“有迹象表明,水——我们熟悉的水——可能存在于月球上有阳光照射的那一面。”NASA天体物理学部门主任保罗·赫兹说,“现在我们知道,它就在那里。”

科学家们还对月球表面的“冷阱”分布进行了研究,“冷阱”就是那种常年没有阳光的地方,温度一般都在163.15摄氏度,这些地方可以完美的保存水冰。这些“冷阱”超过一半(60%)位于月球的南半球,且大多数位于纬度超过80度的地区。科学家估计,月球表面的冷阱加起来有超过40000平方公里的水冰,相当于安大略湖的两倍。

对于这些水的获取或生成过程,科学家认为,水可能来自太阳风,也可能来自撞击月球且自身含有水的微陨石。携带少量水的微陨石如雨点般落在月球表面,会在撞击时将水沉积在月球表面。

根据另一种理论,太阳风将氢气输送到月球表面,并与土壤中的含氧矿物发生化学反应,产生羟基;同时,来自微陨石轰击的辐射可能会将这些羟基转化为水。

月球上的水如何储存和积累?

在月球的太阳照射面上水的储存、积累方式,也引发了一系列有趣的讨论。

尽管探测到的水分很少,但这也引出了一系列新的问题,包括月球上的水是如何产生的,以及它是如何在阳面上严酷、无空气、且最高温度可达127摄氏度的环境中持续存在的。“没有厚厚的大气层保护,月球向阳面的水应该会消失在太空中,然而我们确实能探测到它。一定有什么东西在产生水,并且把水保留在了那里。”

科学家称,探测到的水可能储存在月球表面的玻璃般物质中或是晶粒之间,这些玻璃般物质或晶粒能在恶劣环境中对水起到保护作用。

另一种可能性更大的假说,则是这些水可能藏在月球土壤颗粒的缝隙之间,逃过了阳光的照射。

自然而然,这一消息激发了人们在月球表面收集水作为资源的想法。

据介绍,下一步SOFIA将继续对月球进行相关探索,以进一步了解月球上的水是如何产生、存储和转移的。这些数据将为未来的月球探索计划提供重要信息,帮助创建首个月球水资源图,有助于未来人类太空探索任务。

美国航天局局长吉姆·布里登斯廷在社交媒体上表示,SOFIA首次确认了月球的太阳照射面存在水,目前尚不清楚是否可以使用,但了解月球上的水是“阿耳忒弥斯”探月计划的关键。

“阿耳忒弥斯”名字取自希腊神话中的月亮女神,“阿耳忒弥斯”计划是美国制定的重返月球计划,旨在2024年将首名女宇航员和1名男宇航员送上月球,并于2028年在月球上建立可持续落脚点,使其最终成为人类登陆火星的“中转站”。月球上有水人类可以做什么?

我们整天在地球外找水,这说明水对我们非常重要,它不仅是生命的必须元素,而且还是我们离开地球以后非常重要的战略资源。

在月球上这次发现了大量的水,说明外太空并没有我们想象的那么干燥,水在极端情况下依然可以被保留下来,这为我们未来寻找地外生命提供了一些思路。

这一发现对在未来登月的宇航员来说,可能是一个好消息,他们将可以利用这些资源来饮用和制造火箭燃料。

人类要想在月球上落脚,就需要在月球上自给自足,水资源就会成为最大的问题,有了水,就会有食物、有燃料。

月球表面分散的水分子,让未来的探月任务可能被延长,并且任务成本将降低。

要是月球完全干燥没有任何可开发的水资源,那么在月球上建立基地就显得意义不大了,因为我们现在从地球向月球发射一升瓶装水的成本为3.5万美元,这个成本非常大。

“水很重,因此从地球发射补给水的开销巨大,”NASA人类探索任务理事会首席科学家雅各布·布莱彻说,“一旦我们不需要带水航行,我们就有机会带上其他有用的东西。”

布莱彻表示,无论是用于科学目的,还是供我们的探索者使用,水都是一种宝贵的资源。如果能利用月球上的资源,就能携带更少的水和更多的设备,帮助实现新的科学发现。

月球上发现有可利用、且分布广泛的水资源,对人类来说是看到了未来走向深空的希望,也更加坚定了人类要在月球上建立基地的想法。

新闻多一点

NASA的“新发现”遭俄罗斯媒体质疑

俄卫星社表示,如果NASA的科学家们多了解一些苏联科学家的研究成果,他们可能就会意识到,苏联的月球探测器“月球24号”早在1976年就发现了这一现象。

“苏联向包括月球和金星在内的外太空星体发射了数十个探测器,为人类了解太阳系作出了重大贡献。然而,他们的研究成果经常被西方科学家误读。”报道说,由三名科学家署名并于1978年发表在苏联科学杂志《地球化学》上的一篇论文曾宣布,在月球表面的危海发现了水。

报道还援引生前为哥伦比亚大学天文学教授的阿尔林·克劳斯的话为上述发现佐证。据克劳斯说,三位作者检测了由“月球24号”带回的月球表面土壤样本。该探测器在危海表面向下钻了2米,提取了170克土壤。带回的样本证明,月球土壤大约包含0.1%的水,而更多的水出现在月球表面以下。

(综合新华社、封面新闻等报道)

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