今天發表在《自然天文學》雜誌上的兩項獨立研究的發現,極大地推動了將人類送回月球的計劃。
在第一項研究中,由NASA戈達德太空飛行中心的Casey Honniball領導的一組科學家發現了滯留在玻璃中或月球表面的沙粒之間的水的籤名。
長期以來,科學家一直懷疑大量冷凍水潛伏在從未見過太陽的深層極地火山口中。
但是Honniball博士及其同事在月球南極附近一個有痘痕的陽光照射區域發現了水分子。
她說:「在此之前,人們認為水無法在陽光普照的月亮上生存。」
「我們的發現表明,水在月球表面的分布可能比以前認為的要廣泛,而不僅限於兩極。」
在南極附近崎high的高地的克拉維斯火山口中發現了水。
尋找水
這兩篇新論文是十年來關於月球上水的誘人提示的高峰。
像NASA的「月球偵察軌道飛行器」這樣的太空飛行器在北極和南極的永久陰涼區域中檢測到了氫,氫是水的分子成分之一。
案件加強在印度的月船1號飛船的數據顯示暴露冰的微小斑塊在一些這些相同的陰暗隕石坑。
但是Honniball博士的研究報告說,水不是冰的籤名。
她解釋說:「兩極的水冰與我們在陽光照射的月亮上的玻璃中檢測到的水不同。」
過去已經暗示過這一點。在月球的高緯度,陽光照射地區,科學家們已經發現了氫與氧的結合-但無法確定礦物中常見的分子水(H2O)或羥基(OH)。
為了找到答案,洪尼伯爾博士和她的同事們於2018年在NASA的平流層紅外天文臺(SOFIA)上預訂了一次航班。
SOFIA是一架功能強大的747飛機,其內部裝有望遠鏡,可以從雲層上方收集紅外光。在這種情況下,它使用的相機對焦於5至8微米範圍內的波長。
水分子反射波長為6微米的光。
Honniball博士解釋說:「這對於分子水是獨特的,因為它需要兩個氫原子和一個氧。」
「只有一個氫原子的羥基不能做出6微米的光譜指紋。
實際上,克拉維斯火山口(崎avi的高緯度高地中的一個巨大盆地)似乎存在著水,其數量大約為百萬分之100至400。
玻璃珠中的水—在陽光下
麥格理大學(Macquarie University)的行星科學家克雷格·奧尼爾(Craig O'Neill)說,對水印的檢測是一個重大成果。
他說:「我們知道,不僅僅是在另一種礦物質中束縛著水,實際上它本身就是一種水分子。」
NASA確認月球表面有隱藏水的證據
洪尼伯爾博士說,在陽光照射的地方發現水,表明月球上正在發生著正在創造和儲存水的過程。
她和她的同事提出,水可能被困在融化的巖石中,並因撞擊到月球表面的微隕石的影響而轉化為晶體。
微隕石要麼帶水入水,要麼碰撞的衝擊隨著巖石融化而將礦物中存在的氫和氧轉化為水。
奧尼爾博士說,在極高的熱量和壓力下,氣泡被困在變成玻璃的巖石中是很常見的。
他說:「我們一直在地質上看到這一點。」
收集玻璃珠的樣本可以幫助回答關於月球
他說:「通過鎖定時間,我們已經獲得了微隕石轟炸的全部記錄,只是在等待我們訪問它。」
但是,他補充說,玻璃珠中存儲的水比冰中存儲的水更不容易被人們使用。
幸運的是,第二項新研究表明,極地周圍的冰可能會積水的地區比以前想像的要豐富得多。
奧尼爾博士說:「他們在該論文中顯示的是,一旦您向北或向南超過北極80度,就會有巨大的潛在冰庫。」
科羅拉多大學的保羅·海恩(Paul Hayne)領導的一個團隊對月球表面進行了建模,並發現了數十億個微小的「冷阱」:凍結陰影,使冰可以穩定數十億年。
他們根據美國宇航局(NASA)的「月球偵察軌道」的數據進行的研究表明,兩極處約40,000平方公裡的月球表面具有積水的能力。
海恩博士說:「我們發現月球上有數百億個冷阱,約一釐米大小。」
因為它們無處不在,所以這些小型冷阱比不見日光並且無法通過太陽能著陸器或漫遊車訪問的大型隕石坑更容易接近。
海恩博士說:「太空人,機器人漫遊者或著陸器只需進入就可以進入這些較小的陰影和其中的任何冰層,而不必冒險進入較大的隕石坑的深黑陰影。」
許多國家正在關注月球的南極。
美國最近宣布了計劃在2024年將人類送上月球,並在2028年之前在南極永久存在。
澳大利亞籤署的這項「阿耳特彌斯」任務也將尋找水源。
如果有的話,它可以用來供應飲用水,以及生產火箭燃料來維持太空探索。
新南威爾斯大學太空工程系主任安德魯·登普斯特(Andrew Dempster)長期以來一直認為,澳大利亞應在太空採礦中發揮作用。
他說,這兩篇論文的發現證實了有關月球的假設,並減少了採礦業的不確定性。
登普斯特教授說:「我們現在更加確定,我們所能尋找的是真實的。」
「如果(水冰)更加普遍,那麼也許我們不必專注於這些大的隕石坑,也許我們可以看看這些更容易處理的較小的事物。」