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月球南極區域的隕坑 |
據美國太空網(wǎng)報道，自從人類(lèi)第一次登陸月球將部分月球樣本帶回地球，科學(xué)家們就認為月球表面是一個(gè)完全干燥的世界。但是依據三個(gè)不同航天器最新觀(guān)測結果確鑿的證據顯示——月球表面遍布水資源。
這項最新研究發(fā)表在9月25日出版的《科學(xué)》雜志上，該研究?jì)H在美國宇航局月球軌道勘測器探測到極地冰水物質(zhì)之后，同時(shí)也距美國宇航局“月球隕坑觀(guān)測與遙感衛星（LCROSS）”發(fā)射時(shí)間相差幾個(gè)月，LCROSS將碰撞在月球南極永久陰影區域，該衛星期望能夠發(fā)現月球液態(tài)水存在的證據。
研究人員稱(chēng)，月球表面比地球上的任何沙漠都要干燥，但是水資源仍以非常少的數量存在于月球上。在月球表面最外層可能蘊藏著(zhù)大約32盎司液態(tài)水。美國羅得島州布朗大學(xué)行星地理學(xué)家卡爾－佩特爾斯（Carle Pieters）是從事月球表面三項科學(xué)研究其中一項的負責人，他發(fā)表聲明稱(chēng)，如果月球表面的水分子能夠像我們所理解得那樣可移動(dòng)性，甚至非常少的一部分，我們依然能夠從永久陰影隕坑中提取水資源。這項研究實(shí)現了一項月球研究的全新手段，但目前我們必須理解如何利用水資源的物理特性。
在月球表面發(fā)現水資源是至關(guān)重要的，這將對未來(lái)月球人類(lèi)基地提供很大的便利，同時(shí)也可以作為潛在的飲用水和燃料資源。
月球表面具有存在水的光譜信號
40年前，當“阿波羅號”宇航員從月球上返回時(shí)帶來(lái)幾塊月球巖石樣本，對月球巖石的分析顯示巖石礦物質(zhì)中存在著(zhù)水分子，雖然當時(shí)科學(xué)家探測到水分子的存在，但他們卻認為這可能是受到地球水污染造成的，事實(shí)上裝載月球巖石樣本的容器很難出現裂縫。
美國諾克斯維爾市田納西州大學(xué)拉里－泰勒（Larry Taylor）說(shuō)：“在月球上同樣存在著(zhù)氧同位素，因此科學(xué)家很難區別月球和地球上水分子之間的區別。”據悉，泰勒是美國宇航局從事印度“Chandrayaan-1”人造衛星建造儀器的成員之一。
雖然科學(xué)家仍繼續猜測在月球南極不見(jiàn)陽(yáng)光的隕坑中存在著(zhù)冰水沉淀物質(zhì)，但他們一致同意月球其他區域是完全干燥的世界。但依據印度“Chandrayaan-1”月球探測器、美國宇航局“卡西尼”太空探測器和“深度碰撞探測器”的最新觀(guān)測結果，月球表面存在著(zhù)水或者羥基（氧和氫的化學(xué)結合物）的光譜信號。#p#副標題#e#
源自太陽(yáng)的帶電氫離子流通過(guò)太陽(yáng)風(fēng)流向月球 |
三個(gè)探測器證實(shí)月球表面存在水
“Chandrayaan-1”月球探測器是印度第一顆月球探測器，著(zhù)眼于繪制月球表面結構和確定其礦物質(zhì)成份（今年8月份該探測器由于意外性故障，提早結束了為期14周的勘測任務(wù)）。然而該探測器仍處于激活狀態(tài)，由美國宇航局建造的月球礦物學(xué)繪圖儀（M3）探測到月球表面反射的光線(xiàn)波長(cháng)，從而指示出氫和氧的化學(xué)結合價(jià)——這是暗示水分子或氫氧基存在的證據。
由于月球礦物學(xué)繪圖儀（M3）僅能穿透月球風(fēng)化層頂部數毫米，因此最新發(fā)現的水分子僅存在接近月球表面的區域。M3的最新觀(guān)測結果同時(shí)暗示著(zhù)月球極地區域水分子存在的證據較明顯。據悉，佩特爾斯是“Chandrayaan-1”月球探測器機載M3儀器的首席調查員。
1999年，美國宇航局“卡西尼”太空探測器在運行至土星的軌道中途經(jīng)月球，證實(shí)發(fā)現輕微的水和氫氧基分子存在的信號。這表明水分子肯定被吸收或者誘捕于月球表面的晶體和礦物質(zhì)中。美國地質(zhì)勘測局的羅根－克拉克（Roger Clark）在“卡西尼”探測器的這項最新發(fā)現中進(jìn)行了詳細記錄。
卡西尼最新觀(guān)測數據顯示，月球表面有全球分布的水分子信號，雖然在極地區域存在水分子的信號更加強烈。
此外，“深度碰撞探測器”作為EPOXI任務(wù)的延續和M3任務(wù)小組的邀請，在幾次近距離接近地球－月球系統途中采用紅外線(xiàn)探測到月球表面存在著(zhù)水分子和氫氧分子。據悉，該探測器將于2010年11月2日計劃飛越103P/哈特利彗星。#p#副標題#e#
月球南極區域，該區域潛在隱藏著(zhù)冰水物質(zhì) |
深度碰撞探測器在月球北緯10度以上區域探測到水分子信號，尤其是極地區域的信號最強烈。在經(jīng)過(guò)多次途經(jīng)月球表面，深度碰撞探測器能夠觀(guān)測月球太陰日同一區域不同時(shí)間的狀況。在中午時(shí)分，太陽(yáng)放射線(xiàn)最強烈，水分子特征表現得最弱，然而在早晨，水分子特征則表現得最強烈。
深度碰撞探測器觀(guān)測月球不僅十分含糊地證實(shí)了水或者氫氧分子存在于月球表面，同時(shí)在部分太陰日期間，顯示整個(gè)月球表面都是含水層。夏威夷大學(xué)的保羅－萊西（Paul Lacey）說(shuō)：“這三個(gè)探測器的觀(guān)測發(fā)現提供了月球表面存在羥基或水存在的確鑿證據。同時(shí)，該項研究提供了至關(guān)重要的線(xiàn)索，證實(shí)月球并不是干燥的。”
月球表面水來(lái)源于何處？
這項綜合性研究顯示月球表面不僅結合了水分子，并且這一水合過(guò)程處于動(dòng)態(tài)化，它可能是源自太陽(yáng)輻射打擊在月球表面的任何既定區域。太陽(yáng)可能解釋月球表面水分子的來(lái)源。
目前月球表面的水資源潛在有兩種來(lái)源——像載水彗星碰撞在月球表面的外部來(lái)源，或者直接來(lái)源于月球內部。后者內生來(lái)源被認為是太陽(yáng)風(fēng)和月球巖石和土壤交互作用形成的。由巖石和風(fēng)化層構成的月球表面45%成份是氧，太陽(yáng)風(fēng)作為由太陽(yáng)噴射出的帶電粒子流主要是由質(zhì)子或者是帶正電荷的氫原子構成。
泰勒猜測稱(chēng)，如果帶電氫原子以三分之一光速旅行，以足夠大的力度打擊在月球表面，它們將分解土壤礦物質(zhì)中的氧價(jià)分子。只要有游離狀態(tài)的氧分子和氫分子存在，就非常高可能地形成水分子。
多項研究實(shí)驗表明月球表面日常的脫水和再水合反應過(guò)程可導致羥氫氧基和氫分子朝向極地區域遷移，這些分子能夠聚積在永久陰影區的冷槽區域。（悠悠/編譯）
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