月球表面有水冰,科学家经数十年研究,终于找到了第一个直接证据

科学家经过多年研究发现月球可能存在水冰的多个线索后,终于在月球两极附近的陨石坑底部发现了水冰的直接证据。他们已经在月球的北极和南极周围发现了一些冰霜,有朝一日也许这些冰霜可以为人类提供水源。

月球表面有水冰,科学家经数十年研究,终于找到了第一个直接证据

夏威夷大学的行星科学家李帅领导的研究小组,今天在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的调查结果,这个调查结果提升了月球作为可居住目的地的潜力,并为未来的太空任务奠定了基石。科学家们在美国宇航局的月球矿物学绘图仪上的红外测量结果中发现了冰冻水的标志性特征,这种仪器在十年前印度进行Chandrayaan-1登月任务时曾经配置。

早在20世纪60年代早期,科学家就提出水冰可能存在于星球的永久阴影部分,如月球,水星和矮行星Ceres。在过去的十年中,美国宇航局的月球勘测轨道器(LRO)和印度航天器Chandrayaan-1在极地探测到了富含氢的区域。

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印度航天局于2008年启动了Chandrayaan-1月球任务,并在一年后迅速获得了月球表面可能存在水结冰的证据。水分子与月球尘埃颗粒结合而可能导致水的存在。

在印度此次壮举之后不久,美国宇航局将一艘航天器撞向了100公里宽的卡比厄斯陨石坑,该陨石坑位于月球南极的永久阴影中。这场人为的月球暴力行为产生了一堆碎片,科学家们可以从中探索月球上是否存在水。

氢是水的基本组成部分,因此氢的证据被解读为极点附近可能存在水。但李帅博士说,这些数据可能会产生误导。它可能是氢,或者是氢化物,也可能是水,或者可能是氢的任何其他相关物体。数据无法区分到底是哪种。

为了确定氢的来源,李博士和他的同事分析了Chandrayaan-1航天器上的月球矿物学测绘仪的数据,该测量仪测量从地表反射的分子的波长。冰在月球表面非常独特,随着波长越来越长,反射越来越低。这和月球表面材料的特性是相反的。这些数据提供了水冰的确切证据。

月球表面有水冰,科学家经数十年研究,终于找到了第一个直接证据

绿色点和青色点表示存在水冰。

根据美国国家科学院院刊的报道,这些图像数据是裸露在月球表面的水冰的第一个“直接和确定的证据”。这些冰沉积物可能被用作未来月球探索的地下资源。

新近分析的数据显示,水冰潜伏在月球极地附近的许多地方,这些地方永久处于阴凉处,因此避开了太阳光的热量。大多数冰块都是在月球南极附近发现的,周围是一堆以科学家和探险家命名的陨石坑。而北极区域的冰块似乎看起来更加孤立。南极之所以有比北极更多的暴露水冰,是因为南极有比北极更多的冷点,在月球最黑暗和最寒冷的地方,温度可能会下降到零下238摄氏度 - 这是太阳系中最冷的温度。

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太阳系最冷的地方-月球南极

冰块的后续测量发现,它们容易在表面温度从未高于-163℃的地方形成,但仅靠温度不足以保证水冻结:科学家检查过的阴影区域只有3.5%的地方有明显的冰的痕迹。所以这里依然还有许多待解的秘密。

曾经被认为是一个干燥,不利生命存在的地方,确认月球表面有水冰将使其成为太空探索的有利场所。我们现在知道月球上有水,所以未来我们探月可能不必携带饮用水,将会极大降低发射成本,更重要的是,人类未来定居月球或者开辟人类的太空基地变得更加可行。

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