科技日报|水分子现身月球光照区但离成为“资源”还有很大距离( 二 ) 地球这颗蓝色星球

2018年8月，当时还在美国夏威夷大学攻读博士学位的凯西·霍尼鲍尔（Casey Honniball）及其合作者用“索菲亚”搭载的红外望远镜，对月球正面光照区——月球南半球高纬度的克拉维斯撞击坑一带进行了观测。结果天遂人愿，他们在辐射光谱里发现了6微米波段的辐射信号，说明那里确实存在水分子。
比撒哈拉沙漠干燥100倍
在阳光照射的月表，水分子想保留下来非常不易。此次的探测数据显示，水被“困在”月球表面的土壤中，浓度为百万分之100至400，相当于每千克月壤中含有100—400毫升水。凯西指出，这比撒哈拉沙漠还要干燥100倍。不过精确的水含量需要进一步验证，因为这一估值是基于月球表面的一个时间、一个地点的一次观察结果得出的。
让人感到不解的是，这些水分子是如何保留下来的？
“有一种设想认为，可能是携带水的彗星，从距离太阳很远的地方撞击月球，将彗星上的水以某种形式束缚在了月球上；但也有可能是太阳风中的氢和月球表面的氧反应后，形成羟基，进而与氢离子结合形成水分子。”周礼勇说，含水的彗星等撞击月球表面产生的能量熔化了月球表面的岩石和土壤，当熔化物迅速冷却成玻璃体时，彗星带来的水就会被封入其中，可以在月球表面严苛的环境中长期存在。
“还有一种可能，就是水是月球原生的。”周礼勇表示，现在的主流观点认为月球的形成过程不包含水。在远离太阳2到3个天文单位之外，温度低到雪线以下，水才会以固态形式参与行星的形成过程，进而保留在行星之中。地球、月球距离太阳只有一个天文单位，按理说不会有水，这也是为什么地球上水的来源迄今仍然是科学家研究的重要问题。月球本身是否含有“与生俱来”的水，这个问题与月球的起源及经历的地质演化密切相关。
2009年10月，NASA的月球陨石坑观测和传感卫星（LCROSS）探测器部分撞击月球南极附近的阴影区，在撞击羽流中探测到了水分子的证据，从而证实阴影区存在冰。
美国科罗拉多大学博尔德分校的保罗·海尼等研究者计算了阴影区的面积，它们大约在4万平方千米左右，其60%位于月球南极。研究人员认为，这些区域具有捕获水的能力，也就是说，这4万平方千米的区域如果都存在水分子，那么冰的总量相当于几十亿公斤的水，但实际情况如何，还需要进一步验证。
还需弄清分布和储存结构
“对于探索月球的人类来说，水是一种非常珍贵的资源。假如宇航员需要在太空驻留半个月甚至更久，月球如果存在可以利用的水资源，就不用耗费巨资从地球上运送水。此外，随着人类深空探测的脚步加快，未来对于遥远天体的探测需要建立中转站。水能够裂解成氢气和氧气，成为火箭燃料的原料，也可满足宇航员的呼吸需求。如果月球有充足的水，就可以作为人类深空探测的落脚点。”提及应用前景，周礼勇对未来充满期待。

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