【华e生活编译】当谈到水时,月球可能有点像一匹黑马。
根据对矿物学图的最新分析,水和羟基(另一种由氢和氧组成的分子)可在月球所有纬度和地形的多个位置找到,甚至在太阳照射最强烈的地方也是如此。
这一发现意义重大。它可以帮助我们了解月球的地质历史和正在进行的过程,并为未来载人登陆地球卫星的计划提供参考。
“未来的宇航员也许能够利用这些富含水的地区,甚至在赤道附近找到水。以前,人们认为只有极地地区,特别是两极阴影很深的陨石坑,才能找到丰富的水。”行星科学研究所的行星科学家罗杰·克拉克说。
“了解水的位置不仅有助于了解月球地质历史,而且还能帮助宇航员未来在哪里找到水。”
月球看起来相当干燥,缺乏水分,从某种意义上来说确实如此。月球表面没有液态水聚集——没有湖泊、水坑或河流。但越来越多的研究表明,月球上隐藏着大量水。
之前对所有水可能藏身之处的研究表明,月球陨石坑深处可能藏有大量水,尤其是在高纬度地区。这些深坑从未受到太阳直射的光线和热量的影响,这意味着它们可能蕴藏着几米厚的冰层。
但近期其他研究发现,月球的其他部分也可能存在水。现在,克拉克及其同事的研究支持了这一发现。水和羟基(由一个氧原子和一个氢原子组成)似乎在月球上相当丰富,它们存在于构成月球表面岩石和泥土的矿物质中。
研究人员使用了月船一号航天器上的月球矿物学测绘仪 (M3) 仪器的数据,该仪器于 2008 年和 2009 年绕月飞行,收集了月球的光谱图像。这些数据记录了月球反射的红外光,寻找与水和羟基一致的光谱颜色。
研究人员发现,水和羟基在月球的各个纬度都可以找到,尽管这些分子在月海中似乎不太丰富。但在撞击过程中挖掘出的富含水的岩石在发生撞击的任何地方都可以找到。
水不会永远存在。研究人员发现,月球表面的水在陨石坑事件中暴露出来,然后在数百万年的时间里逐渐被太阳风的辐射破坏。但这一过程留下了羟基。太阳风也会产生羟基,太阳风将太阳氢沉积在月球表面,氢可以与氧气结合产生分子。
“综合所有证据,我们发现月球表面的地质结构复杂,地下含有大量水,表面有一层羟基。”克拉克说,“陨石坑和火山活动都可以将富含水的物质带到月球表面,这两种情况都可以在月球数据中观察到。”
研究人员还发现,辉石(一种火成岩)的水特征会随着阳光照射的角度而变化。这解开了月球之谜:科学家们观察到了这种变化的特征,但不知道这意味着什么。这似乎表明月球上有水在流动。现在仍有可能,但不像辉石特征所暗示的那么多。
最后,该团队的地图为我们提供了有关月球另一个奇怪谜团的更多信息——月球漩涡。这些是月球表面奇怪的漩涡图案,科学家们不知道它们是什么形成的,不过磁力可能在其中起到了一定作用。克拉克和他的团队发现,这些漩涡中水分含量极低。
我们不知道这对它们的形成机制意味着什么,但这种特征也出现在月球表面没有漩涡图案的部分。研究人员认为,这些部分可能是被侵蚀的古老漩涡,只留下明显的水印来告诉我们它们曾经存在过。这可以帮助我们弄清楚漩涡到底是什么。
同时,这一发现也为月球探险者提供了可能的水源。通过处理富含羟基的矿物质,未来的宇航员确实可以找到从石头中挤出水的方法。
该项研究已发表在《行星科学杂志》上。