...NASA首次在陽光照射的月球表面發現水,含水量為撒哈拉的百分之一

2021-01-13 前瞻網
重磅！NASA首次在陽光照射的月球表面發現水，含水量為撒哈拉的百分之一
 olivia chan • 2020-10-27 19:56:04　來源：前瞻網　E3289G0

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（Credits: NASA/Daniel Rutter）

美國宇航局(NASA)周一公布了一項月球重大發現，人類首次在陽光照射的月球表面發現水，而且月球上的水比之前認為的更普遍，不僅僅局限於寒冷、陰暗的區域。

這一發現是由NASA的平流層紅外天文臺(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy，簡稱SOFIA)捕獲的。SOFIA實際上是一架改裝過的波音747SP噴氣客機，攜帶一臺直徑100英寸(約為2.54米)的望遠鏡，用來來捕捉太陽系中行星和其他物體的紅外圖像。

SOFIA的飛行高度大約45000英尺(1.4萬米)，位於地球大氣中的平流層，可以穿透地球大氣中99%以上的水蒸氣，從而更清晰地看到紅外宇宙。利用SOFIA上的暗淡物體紅外照相機，索菲亞能夠捕捉到水分子特有的波長，6.1微米。

通過此工作原理，SOFIA在月球最大的環形山之一克拉維烏斯環形山(Clavius Crater，位於月球南極)以及Mare Serenitatis的低緯度地區發現了水分子(H2O)。先前對月球表面的觀察發了某種形式的氫，但不能確定它是水還是它的化學近親羥基(OH)。但來自克拉維烏斯環形山的數據顯示，濃度為百萬分之100-400的水——大致相當於一瓶12盎司的水——被困在一立方米的月球表面土壤中。

作為對比，撒哈拉沙漠的含水量是SOFIA在月球土壤中檢測到的100倍。

SOFIA的研究結果建立在多年前對月球上是否存在水的研究的基礎上。當阿波羅號太空人在1969年首次從月球返回時，月球被認為是完全乾燥的。在過去的20年裡，軌道和撞擊器的任務，如NASA的月球環形山觀測和遙感衛星，證實了在月球兩極周圍的永久陰影環形山中存在冰。

與此同時，包括「卡西尼號」和「深度撞擊號」彗星任務、印度空間研究組織的「月船一號」任務以及NASA的地面紅外望遠鏡在內的幾艘太空飛行器廣泛地觀察了月球表面，並在陽光較好的地區發現了水合作用的證據。然而，這些任務無法明確區分其存在的形式——究竟是水還是羥基。

儘管此次發現的水含量很少，但也確實證明月球表面存的水以我們以前認為的更加普遍。同時這一發現也提出了新的問題，即水是如何產生的，以及它是如何在嚴酷、無空氣的月球表面存儲的。

「如果沒有厚厚的大氣層，受陽光照射的月球表面上的水就會流失到太空中，」現任美國宇航局馬裡蘭州格林貝爾特戈達德太空飛行中心的博士後Honniball說。「但我們還是發現了它。一定是什麼東西在產生水，一定是什麼東西把水鎖住了。」

NASA猜測，在水的產生和輸送過程中，可能有幾種力量在起作用。一種可能是，攜帶少量水的微隕石如雨點般落在月球表面，會在撞擊時將水沉積在月球表面。另一種可能性是，太陽風將氫氣輸送到月球表面，並與土壤中的含氧礦物發生化學反應，產生羥基。同時，來自微隕石轟擊的輻射可能會將羥基轉化為水。

關於這些水是如何儲存或者說水是如何積累起來的，也提出了一些有趣的猜想。

水可能會被困在土壤中的微小珠狀結構中，這些結構是由微隕石撞擊產生的高熱量形成的。另一種可能性是，這些水可能被隱藏在月球土壤顆粒之間，從而避免了陽光的照射——這種可能性比那些被困在珠狀結構中的更大。

為了進一步驗證這一發現，未來SOFIA將在更多陽光照射的月球表面尋找水，以了解水是如何產生、儲存和在月球上移動的。

如果月球上確實存在數量可觀的水，這將有助於NASA在月球上建立永久基地。通過該基地，太空人可以開採和生產燃料，這些燃料可以作為火箭推進劑，用於返回地球或深空探索。

【編譯/前瞻經濟學人APP資訊組】

資料來源：https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-sofia-discovers-water-on-sunlit-surface-of-moon/

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