实锤了!我们的月球是颗“水冰月”

从嫦娥奔月到阿波罗登月,我们一直在寻找月球上生存的可能性。但关于月球上到底有没有水,是科学界争论已久的话题。不过在最近,这个争论被打破,因为科研人员已经发现了月球表面存在水冰的确凿证据,原来我们熟悉的月球真的是一颗“水冰月”。

在距离我们38万公里外的月球上最近闹出了个大新闻:科研人员在月球南北极的陨石坑底部发现了冰霜,这直接成为了月球表面存在水的确切证据,而这个结果也得到美国宇航局NASA的确认。毫无疑问,这是个重大发现。

“月球到底有没有水?”这是科学界一个争论了很久的话题。大多数人认为现在的月球上是不存在水的,理由也很充分:月球上没有大气和磁场,重力小,昼夜温差极大,白天气温高达127℃;夜晚又可以下降到-183℃。就算有水,应该也蒸发得一干二净了吧。但是也有科学家提出,在月球最冷、光照最少的南北两极存在一些永久阴影区域,这些地方永远不会被太阳光直射到,因此,是有可能保存水的。而水冰,是由水或者融水在低温下凝固而成的冰。早在1952年,诺贝尔化学奖得主哈罗德·尤里就曾提出猜想:“如果月球阴影区里原先就有固态的水或水冰存在,它很有可能被保存下来。”

实锤了!我们的月球是颗“水冰月”

那这样的猜想靠不靠谱呢?后来的事实证明,还真有这么回事。因为目前已经有两个和月球类似的星球——水星和谷神星被证实,在永久阴影区里存在不少水冰。反倒是月球,离我们更近、被观测次数最多,此前却始终没找到水冰存在的确凿证据。只有那么几次“差点成功”的案例。

比如1998年发射的月球探勘者号探测器曾有过一次壮烈牺牲,它耗尽最后一口气奋力一搏,撞向了月球南极一个永久阴影区的陨石坑里,科学家想借助它坠毁时的撞击看能否观察到水冰。只不过,月球探勘者号“壮烈牺牲”,仍然一无所获。

从上世纪六七十年代开始,美国先后发射了6艘“阿波罗”载人登月飞船以及其他数十个月球探测器来寻求水的痕迹,但都失望而归。直到2009年,印度的“月船1号”总算发现一点苗头——它搭载的M3光谱仪,在月球极区发现了水元素的谱线,科学家据此发现月球表面存在水分,只是依旧无法判断这是什么形式的“水”。

直到最近,来自夏威夷大学的李帅团队利用光谱数据在月球极区发现了水冰,这使得月球上到底存在什么样的“水”获得了确认,这个成果发表在了2018年8月20日的《美国科学院院刊》。根据院刊的报道,这是人类首次获得了月球存在水冰的直接证据。

实锤了!我们的月球是颗“水冰月”

我们来看这张图,左边是月球北极,右边是月球南极,浅蓝色的区域就是发现水冰的地方。我们可以看到这些水冰都分布在颜色比较深的区域,这里就是月球两极的永久阴影区。另外我们可以看到,月球南极比北极的水冰似乎更多一·些,这是因为南极处于月球至黑至寒的地方,温度可能达到零下238摄氏度, 这是整个太阳系中最冷的温度。

而令人意外的是,李帅团队验证月球水冰的数据正是来自10年前的月船1号。因为当时月船1号上搭载的M3光谱仪数据质量并不好,并且在此后,新的探测仪前赴后继,这让大部分寻找月球水冰的科学家们“放弃”了对M3数据的探索,但李帅团队恰恰是从这批数据中得到了月球有水冰的证据。对此行星科学家、M3仪器的项目负责人Carle Pieters甚至坦言:“当李帅第一次提出打算用M3数据进行月球水冰探索时,我觉得他一定是疯了。”

中国航天科工集团第二研究院研究员杨宇光说,水冰经过合理的开采和处理之后,不仅有希望为人类的月球之旅提供饮用水,还可以通过分解来提供呼吸所需的氧气和作为火箭推进剂的氢气,这将使未来太空任务的成本大大降低。美国宇航局科学任务理事会副主任托马斯也发了推特说,月球到地球之间的距离很近,水冰的出现可以使月球成为人类进行深度太空探索的“加油站”,甚至能帮助人类在月球上建立长期或永久基地。

不过作为该项目的负责人之一、夏威夷大学的李帅表示,目前的探测数据显示了冰层位于月球地表,但水冰的深度和来源还不能确定,下一步的探索需要一个新的轨道卫星以及更精密的光谱仪来对月球极地加以研究,填补我们对月球极地的认知空白。

实锤了!我们的月球是颗“水冰月”

人类虽然已经成功登月,但是对月球上的资源还没有详尽了解,水冰的发现将开启人类探索太空的新纪元。

试想有朝一日,如果我们真的可以重返月球,甚至建立长期的月球基地,那这些宝贵的水冰储备将会变得非常有用。这么一想,我们离月球移民似乎又近了一点呢。无论如何,这次重大发现让我们至少明确了一点,我们熟悉的那个月亮,它真的是一枚“水冰月”。

(文章来源:深圳卫视《正午30分》)


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