實錘了!我們的月球是顆「水冰月」

從嫦娥奔月到阿波羅登月,我們一直在尋找月球上生存的可能性。但關於月球上到底有沒有水,是科學界爭論已久的話題。不過在最近,這個爭論被打破,因為科研人員已經發現了月球表面存在水冰的確鑿證據,原來我們熟悉的月球真的是一顆“水冰月”。

在距離我們38萬公里外的月球上最近鬧出了個大新聞:科研人員在月球南北極的隕石坑底部發現了冰霜,這直接成為了月球表面存在水的確切證據,而這個結果也得到美國宇航局NASA的確認。毫無疑問,這是個重大發現。

“月球到底有沒有水?”這是科學界一個爭論了很久的話題。大多數人認為現在的月球上是不存在水的,理由也很充分:月球上沒有大氣和磁場,重力小,晝夜溫差極大,白天氣溫高達127℃;夜晚又可以下降到-183℃。就算有水,應該也蒸發得一乾二淨了吧。但是也有科學家提出,在月球最冷、光照最少的南北兩極存在一些永久陰影區域,這些地方永遠不會被太陽光直射到,因此,是有可能保存水的。而水冰,是由水或者融水在低溫下凝固而成的冰。早在1952年,諾貝爾化學獎得主哈羅德·尤里就曾提出猜想:“如果月球陰影區裡原先就有固態的水或水冰存在,它很有可能被保存下來。”

實錘了!我們的月球是顆“水冰月”

那這樣的猜想靠不靠譜呢?後來的事實證明,還真有這麼回事。因為目前已經有兩個和月球類似的星球——水星和穀神星被證實,在永久陰影區裡存在不少水冰。反倒是月球,離我們更近、被觀測次數最多,此前卻始終沒找到水冰存在的確鑿證據。只有那麼幾次“差點成功”的案例。

比如1998年發射的月球探勘者號探測器曾有過一次壯烈犧牲,它耗盡最後一口氣奮力一搏,撞向了月球南極一個永久陰影區的隕石坑裡,科學家想借助它墜毀時的撞擊看能否觀察到水冰。只不過,月球探勘者號“壯烈犧牲”,仍然一無所獲。

從上世紀六七十年代開始,美國先後發射了6艘“阿波羅”載人登月飛船以及其他數十個月球探測器來尋求水的痕跡,但都失望而歸。直到2009年,印度的“月船1號”總算髮現一點苗頭——它搭載的M3光譜儀,在月球極區發現了水元素的譜線,科學家據此發現月球表面存在水分,只是依舊無法判斷這是什麼形式的“水”。

直到最近,來自夏威夷大學的李帥團隊利用光譜數據在月球極區發現了水冰,這使得月球上到底存在什麼樣的“水”獲得了確認,這個成果發表在了2018年8月20日的《美國科學院院刊》。根據院刊的報道,這是人類首次獲得了月球存在水冰的直接證據。

實錘了!我們的月球是顆“水冰月”

我們來看這張圖,左邊是月球北極,右邊是月球南極,淺藍色的區域就是發現水冰的地方。我們可以看到這些水冰都分佈在顏色比較深的區域,這裡就是月球兩極的永久陰影區。另外我們可以看到,月球南極比北極的水冰似乎更多一·些,這是因為南極處於月球至黑至寒的地方,溫度可能達到零下238攝氏度, 這是整個太陽系中最冷的溫度。

而令人意外的是,李帥團隊驗證月球水冰的數據正是來自10年前的月船1號。因為當時月船1號上搭載的M3光譜儀數據質量並不好,並且在此後,新的探測儀前赴後繼,這讓大部分尋找月球水冰的科學家們“放棄”了對M3數據的探索,但李帥團隊恰恰是從這批數據中得到了月球有水冰的證據。對此行星科學家、M3儀器的項目負責人Carle Pieters甚至坦言:“當李帥第一次提出打算用M3數據進行月球水冰探索時,我覺得他一定是瘋了。”

中國航天科工集團第二研究院研究員楊宇光說,水冰經過合理的開採和處理之後,不僅有希望為人類的月球之旅提供飲用水,還可以通過分解來提供呼吸所需的氧氣和作為火箭推進劑的氫氣,這將使未來太空任務的成本大大降低。美國宇航局科學任務理事會副主任托馬斯也發了推特說,月球到地球之間的距離很近,水冰的出現可以使月球成為人類進行深度太空探索的“加油站”,甚至能幫助人類在月球上建立長期或永久基地。

不過作為該項目的負責人之一、夏威夷大學的李帥表示,目前的探測數據顯示了冰層位於月球地表,但水冰的深度和來源還不能確定,下一步的探索需要一個新的軌道衛星以及更精密的光譜儀來對月球極地加以研究,填補我們對月球極地的認知空白。

實錘了!我們的月球是顆“水冰月”

人類雖然已經成功登月,但是對月球上的資源還沒有詳盡瞭解,水冰的發現將開啟人類探索太空的新紀元。

試想有朝一日,如果我們真的可以重返月球,甚至建立長期的月球基地,那這些寶貴的水冰儲備將會變得非常有用。這麼一想,我們離月球移民似乎又近了一點呢。無論如何,這次重大發現讓我們至少明確了一點,我們熟悉的那個月亮,它真的是一枚“水冰月”。

(文章來源:深圳衛視《正午30分》)


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