研究人員通過比對水星和月球隕石坑的數據,來了解埋藏冰的樣子

2020-12-15 天文在線

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月球和水星上的淺隕石坑可能會埋藏厚厚的冰塊

圖解：藝術家對月球南極附近永久陰影的隕石坑的描繪。圖片來源：UCLA/NASA

月球探索者想知道更好的方法去找到那些他們希望能轉變成水和火箭燃料的冰--研究也許發現了一種新的方法去找尋埋藏冰。

圖解：由伽利略軌道器拍攝的展示了月球地質地貌的偽色圖。 美國宇航局照片

這項研究集中在月球和太陽系八大行星中最內測最小的一顆行星水星，研究是由美國宇航局的兩個重要任務組合而成：月球勘測軌道器（LRO）仍在環繞月球勘測，信使號水星探測器（MESSENGER）在2015年結束了它探測水星的使命。科學家們相信，在月球和水星的極點附近，那些沒有太陽光照射的隕石坑底部埋藏著水冰--埋藏在月球南極的冰塊特別耐人尋味。

美國宇航局戈達德太空飛行中心的月球勘測軌道器項目科學家諾亞佩特羅在一份聲明中表示：「如果這種方法得到證實，月球上這一潛在的冷凍水儲備可能大到足以支持長期的月球探索」。

圖解：阿波羅10號拍攝到的月表地塹-阿里亞代烏斯月溪

總之，在研究中，科學家們在月球和水星上發現了大約14000個隕石坑。科學家們在水星兩極附近的地表下發現了厚厚的水冰沉積物。 他們不太相信月球的冰在結構上像平板一樣--之前的研究表明月球的冰比這更加混雜。

因此，研究團隊決定比較水星和月球之間的數據，以便更好地了解月球極點地表下的冰可能的樣子。通過觀察水星上2000多個隕石坑，科學家們認識到似乎埋藏著厚厚冰塊的隕石坑比沒有冰塊的隕石坑更淺。

圖解：月球大氣中月球水的直接證據，由月球1號衛星的高度組成（CHACE）輸出剖面獲得。

然後，研究人員轉向對月球的研究，發現在月球的南極，以前研究人員確定有埋藏冰的隕石坑往往很淺。不過，在月球整體流動水較少的北極不是這樣的。研究人員認為這種組合可能是因為月球北極附近的冰有流失的情況。

圖解：1976年蘇聯探測器luna 24在118和184 cm深處提取的月球表土樣品的漫反射光譜顯示，水分子的價振動帶在3、5和6μm附近出現最小值。

科學家們對水星的下一次集中勘測任務是「貝比科隆博水星探測計劃（BepiColombo）」。這個任務正在進行，不過BepiColombo要到2025年才到達水星。但是，地球非常容易抵達的月球可能將會看到新的機器人--甚至可能是太空人--這些將在BepiColombo降落之前實現。 這些任務可以幫助科學家解讀月球水冰的故事。

圖解：這些圖片顯示了月球背面一個非常年輕的隕石坑，這是由月船1號上的月球礦物學製圖員拍攝的。

這項研究在2019年7月22日發表的《自然-地球科學》雜誌上的論文中有所描述。

圖解：美國國家航空航天局克萊門蒂探測器在月球上兩天拍攝的月球南極區域的合成圖像。永久遮蔽的區域可能藏匿水冰。

相關天文知識

月球水是存在於月球上的水。液態水不能在月球表面持續存在，水蒸氣被太陽光分解，氫很快就消失在外太空。然而，科學家們自20世紀60年代以來推測，水冰可以在月球兩極的永久陰影的寒冷隕石坑中生存。水分子也在月球表面上方的薄層氣體中被探測到。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. spaceanswers-熵

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