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科技會報

美國宇航局已經證實,月球照明表面上也存在水分子


月球隕石坑

美國航空航天局GSFC /亞利桑那州立大學通過Getty Images

天文學界已經確認了月球表面上存在水已有一段時間,但是必須認為水只會存在於兩極隕石坑的深處。 由於隕石坑的長期陰影,少數隕石坑被彗星或其他恆星束縛。進來的水可能存在並且不會因陽光而逸出。 也正是由於這個原因,美國航空航天局目前計劃的月球基地被這種隕石坑或其附近地區所支配。

但是,剛才NASA公佈了SOFIA天文台的最新發現,即使在月光下也能確認水分子的存在。 發現水的地方是南半球一個名為Clavius的火山口。 這項發現提出的問題是,水在這樣的環境中如何長期存在,其水量不足以供宇航員使用,而不必去那裡。 在兩極開採隕石坑。

SOFIA是NASA的飛行天文台,是由波音747SP客機(747的簡寫版)改裝而成的。 它將直徑為2.5米的望遠鏡帶到13.7公里的高度,以避免受到平流層大氣的干擾。 其觀測的頻段主要是紅外。 過去對月球的觀察證實,氫原子以與氧原子結合的方式存在於表面,但無法知道氫原子是以水分子(H2O)還是羥基(OH)的形式存在。 這次,我們在6微米波段進行了觀察,可以將兩者區分開,並找到了可靠的證據,證明表面確實是水分子。 至於表層土壤的含量,據估計在100至412 ppm之間,或在一立方米土壤中約350毫升水。 聽起來很多,但比撒哈拉沙漠乾燥的要大100倍。

當然,關鍵問題是在這樣的環境中水如何長時間存在。 畢竟,在真空和高輻射的環境中,如此大量的水是不合理的。 這意味著必須有一定的水補給機制,或有某種抑制月球表面蒸散的機制,這需要科學家進一步研究。 目前推測,最可能的補充來源是微隕石或太陽風與月球表面土壤之間的相互作用。 抑制機理可以是隕石撞擊時形成的玻璃顆粒,保護太陽免受太陽輻射。 但這只是猜測。

至於宇航員是否可以使用該部件,則取決於能否以簡單的方式收集水。 如果有一種可靠的方法將水與月球土壤分離,美國宇航局也許能夠考慮允許宇航員降落在更容易接近的位置。 簡而言之,SOFIA將繼續執行觀察任務,以分析月球表面的水含量。