月球之水,存在并且分布广泛

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一直以来,月球上有没有水及其存在方式等问题在学术界争论不休,最近的一些探测与研究结果明显支持了月球上存在水的观点,而最新的研究证明月球之水不仅存在而且分布广泛。

NASA当地时间2018年2月24日发布了一份新的报告,报告表明月球上水的分布情况可能比以前想象的要广泛得多,并且不局限于特定地区或地形类型,而是广泛分布于月球表面。

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月球之水

由于月球几乎没有大气,并且其表面温度在面对太阳的时候可达127℃,因此液态水不能在月球表面持续存在

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月球存在水冰的设想由此产生,最早是由美国科学家肯尼思·沃森(Kenneth Watson)等在1961年提出的。他们认为,月球极地一些撞击坑底部可能处于太阳照射不到的永久阴影区,表层和次表层温度常年维持在40K左右(-223℃~-233℃),因此推测月球两极撞击坑底部可能存在大量水冰。

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地月

在月球水冰设想提出后的30余年间,许多科学家进行了多方面的探索,但无论是早期的绕月探测器、不载人的着陆探测器以及阿波罗载人登月的实地考察,还是月球样品和月球陨石在实验室内的研究,都没有找到月球有水的确凿证据。因此大多数科学家认为,月球表面不存在任何形式的水。

1994年1月,美国发射克莱门汀号(Clementine)月球探测器,这次任务获得了第一张全球近月地形图,以及第一张月球表面光谱图像。在对数据分析后,月球两极存在水似乎第一次有了直接证据

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克莱门汀号拍摄的月球南极

1998年1月美国发射了月球勘探者号(Lunar Prospector)探测器,其搭载的中子探测仪可以测量月球表面氢的含量。由于氢有可能是以水分子形式存在,所以氢信号的强弱可以间接反映水含量的多少。探测结果显示,在月球两极地区存在丰富的氢,而且北极的氢信号比南极稍强,据此推测月球极区可能含有丰富的水冰。但这些氢是以水冰还是别的物质形式存在,又成为各方争论的焦点。

2005年,深度撞击航天器(the Deep Impact spacecraft)对月球的观测产生了不确定的光谱数据,暗示月球上有水。

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月球之水

2007年10月中国发射的嫦娥一号,首次拍摄了一些可能发现冰水的极地地区的详细照片。

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依据嫦娥一号卫星拍摄数据制作的中国第一幅全月球影像图

2009年10月,月球陨石坑观测与传感卫星(LCROSS)撞击月球南极的凯布斯坑(Cabeus),通过人造撞击扬起陨石坑中的尘土,希望近距离地用光谱仪测出其中是否有水分存在。2010年3月,美国宇航局专门召开新闻发布会,宣布LCROSS的撞击成功地证实月球上确实有水。

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LCROSS两次撞月

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LCROSS撞月和Cabeus坑

2011年5月,科学家在阿波罗17号登月采集的月球火山玻璃土中检测到水。这些样品是阿波罗17号在1972年任务期间收集的,形成于37亿年前。

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月球之水

随着水的分析手段得到了快速发展,分析仪器的精度和检测限得到了显著提高,月球物质中水含量的定量分析近几年也得到了突破性的进展。

而最新的研究表明,月球上的水广泛分布于月球表面,不局限于特定地区或地形类型。

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月球之水

总之,目前已经探测到月球有水,有些部位可能含相当多的水,接近于上地幔的含水量。但是对于水在月球内部的地质演化和月球内部的水含量和分布情况,仍缺乏了解。

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月球之水

如果月球有足够的水分,并且方便获取,那么对于人类来说是一个特别好的消息。未来的探险家不仅可以将其用作饮用水,还可以将其转化为氢气和氧气,以用于火箭燃料或氧气的呼吸。而如果要在月球建造移民基地,那这些水将帮助地球移民生存。