热门未解之谜 一千余项未解之谜介绍

2020-06-09 来源:hao86 月球 月球上有水吗
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月球是地球唯一的天然卫星,也是距离地球最近的天体。探索月球是人类的梦想。

月球找水发展史

1998年,美国Ames研究中心的科学家宣布,探测器发现月球表面以下,存在许多由水凝结成的小冰晶。

十年后,2008年,印度第一部月球探测器“月船1号”(Chandrayaan-1),从月球表面反射的太阳光中,用分光计检测到水的特征光谱,提供了有力的证据,证实月球表面存在大量水冰。“月船1号”的迷你合成孔径雷达(简称Mini-SAR),在月球表面发现了40个含有水冰的陨石坑。这些陨石坑的直径从1千米到15千米不等。根据估算,这些陨石坑内的水冰总量惊人,达到6亿吨。

月球上40个陨石坑含水6亿吨

2009年,美国国家航空航天局(NASA)的传感卫星LCROSS,撞击月球表面的陨石坑。仅仅从撞击时溅起的羽毛状物质中,科学家就检测到了超过100公斤的水。

2018年,美国夏威夷大学等科研机构的科学家,进一步深入分析了“月船1号”探测月球两极地区时传回的数据,在月球矿物质绘图仪(简称M3)的记录中,发现了水在近红外光谱上的特征吸收,这是月球上存在水最直接、最确切的证据。

最新发现:水在白天四处游荡

近日,NASA的科学家根据月球勘测轨道器(LRO)的“莱曼-阿尔法”测绘仪器(Lyman Alpha Mapping Project,简称LAMP),发现水在月球上迁移。

月球上的白天,在太阳光的照射下,温度升高,可以达到127℃。水从土壤中蒸发出来,散逸在月球表面稀薄的大气中。这些水无法脱离月球的引力,因而以水汽的形式,随着月球表面的稀薄大气迁移。

由于月球上没有大气层,所以到了夜晚,也就是太阳照不到的时候,温度可以降低到-183℃。这时,水会再次在表层的土壤中凝结,就像地球上的霜。月球勘测轨道器拍下了霜冻区的分布,在下图中用浅蓝色表示。

蓝色区域:月球夜晚的霜冻区

这是第一次证实了月球上水的迁移,以前,科学家们发现,在某个区域有时能检测到水,有时又检测不到,还以为是检测仪器不准确造成的。

月球水的来源

月球上的水是哪里来的呢?其实这个问题应该是,月球上的氢元素是哪里来的。水是由氢元素和氧元素组成的。而月球本身就富含氧元素,它表面氧元素含量估计可以达到45%(质量百分比),这些氧元素主要与金属元素结合在一起,形成氧化物,例如氧化铁。

太阳风含有质子,它由氢元素组成。科学家推测,当太阳风刮过月球表面时,质子与月球表面的金属氧化物发生反应,产生的水逐渐累积下来。

月球水的用途

负责“莱曼-阿尔法”测绘仪器的首席科学家,德克萨斯州圣安东尼奥市西南研究所(Southwest Research Institute in San Antonio, Texas)的研究员库尔特·雷瑟福德(Kurt Retherford)说,发现月球上有水,将促使美国重新评估月球探索的技术难度。因为,月球上显然存在足够的水,执行探月任务的宇航员可以就地取材,用水来合成燃料、屏蔽宇宙辐射,或者制造保温层。