#你不知道的科學那些事兒# 【月亮上的水比我們想象中多】月亮上真有很多的水嗎?人們猜測,在月球兩極附近,存在永久處於陰影狀態下的隕石坑,深冷的坑中,水分以冰的形式分泌出來。

關於這一說法,本周發表于《自然—天文學》的兩項研究給出了證據:月球極地真的存在陰暗的大坑,面積近4萬平方公里。而且,研究者在非月球表面的地方發現了水的痕迹。

對2024年計劃將宇航員送上月球的美國宇航局(NASA)而言,這是個可喜的消息,因為水的存在,讓月球更可能成為人類探索火星的前哨基地。

月球水發揮的作用不僅限於可供飲用,水可以分解為氫和氧,產生火箭燃料,為人類呼吸供能。從地球向月球運送水造價高昂,而一旦解決月球表面的水供應,這些問題也將迎刃而解。

2008年前後,人類在月球探索到水的痕迹。為了進一步探明月球中的水分儲量,美國科羅拉多大學波爾德分校的行星科學家保羅·海恩(Paul Hayne)和同事做了一系列估算,確定了溫度保持在零下163℃的永久陰影極地面積——約有4萬平方公里——這些區域中的任何水都可能來自隕石、彗星和其他曾撞擊月球的物體。

大多數水會蒸發,但還有些水會通過稀疏的大氣層直達月球上的那些陰暗角落,並像霜一樣沉積在冰冷的岩石和土壤上。海恩等人還對高解析度月球圖像做了分析,從隕石坑到隕石溝,從而得出更精確的陰影區域面積。在《自然—天文學》上,他們指出這些區域有60%都位於月球的南半球。

另一項研究則為月球上存在水提供了更確切的證據。在此之前,科學家通過分析光譜特徵確定月亮在太陽照射處可能存在水,但該波長的紅外輻射也可能被水之外的物質吸收。本周發布的新研究上,NASA戈達德太空飛行中心的登月科學家凱西·洪尼伯(Casey Honniball)等人採用了一種僅由水產生的光譜特徵。

洪尼伯等人使用了NASA用於紅外天文學的平流層望遠鏡,該設備是改裝后的波音747飛機,搭載了紅外儀器,航行距離約為1萬4千米,可尋找水分子發射波長的紅外光。

研究者發現,月球表面的窄帶上,每公斤月球土壤可能含有100-400毫克的水。幾乎所有的水都被鎖定在月球土壤顆粒間的陰影區域,或困在小型隕石撞擊月球表面產生的物質里。

NASA表示,這些發現對月球探索來說是好事,這不僅能讓NASA決定將宇航員送往何處,還可以減輕有效載荷,攜帶更多科學設備到太空中。

相關論文信息:http://t.cn/A6bD0fEA
http://t.cn/A6bD0fEZ
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