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月球表面“明确”证实有水,可能遍布月表阴影地区

2024-11-01 206


天文学家在月球上发现了比以前想像中还要多的水——最近几年来我们常常听到这种新闻,不过和以前不一样,过去证据主要基于其他相关化合物的光谱特征,而这次,天文学家是真的直接检测到只能由水分子解释的光谱特征。

新研究除了带来迄今为止月球上存在水冰的最佳证据外,还发现水散布在月球表面,包括阳光直射的区域,不限于两极地区。

月球上可能有水的最早证据出现在 2008 年,印度月船 1 号(Chandrayaan-1)探测器数据显示出月球南极有水分子;随后,NASA 发射了 LCROSS 探测器并于 2009 年撞击月球,踢出月表物质并确认存在某种形式的水,同一年 NASA 正式宣布月船 1 号、LCROSS 探测器和卡西尼号都有在月球极地发现水和羟基(氢和氧)分子的证据,引起轩然大波,月球上找到水一直是天文学家梦寐以求的结果。

不过这些证据都来自在 3 微米波长处检测到的氢和氧分子光谱特征,而问题就在于,这波长的吸收光谱会让科学家难以区分水跟羟基化合物(比如一个氢原子和一个氧原子)。

现在,一篇发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊的新研究中,科学家终于可以明确指出水就在月球上。利用同温层红外线天文台 (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy,SOFIA)在更长的 6 微米波长处观察月球表面,科学家在位于月球正面南部的克拉维斯环形山(Clavius)检测到只能由水分子(H2O)解释的光谱特征(其他羟基化合物没有此特征)。

克拉维斯环形山是月球南部一座巨大的古老撞击坑,同温层红外线天文台检测到的水量相当于一立方米土壤中有 340 克的水——好吧,量非常少,撒哈拉沙漠中的水量都是这 100 倍,但照理说,被阳光直射的表面水分子应该流失到太空中,如今科学家看到水,代表某种机制正在产生水、并且有什么东西将水困在月球表面。

再根据另一篇同样发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊的论文,科罗拉多大学波德分校团队表明水可能存在整个月球表面的阴影中,估计约有 38,849 平方公里的阴影区域可能包含水冰。

从纯粹科学角度来看,月球上遍布水冰具重要意义,但从未来的登月任务发展来看,这意味着如果我们要从月球汲取火箭燃料资源,将不用千里迢迢跑到月球两极地区。

最后,只有一种方法可以完全确认研究结论的真伪,那就是太空人降落在月表,亲自去寻找并挖掘月球土壤。

  • A Wet Moon? Sun-Lit Lunar Surface Has Water And So May Its Shadows, Say Scientists
  • The Moon may hold much more water than we think
  • Molecular water “unambiguously" detected on the Moon for first time
  • Water ice on the Moon may be easier to reach than we thought, new studies claim
  • NASA’s Big Moon News: There’s Water All Over the Place

(首图来源:NASA)

2020-10-28 03:03:00

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