月球基地建造者欢欣鼓舞:月球可能会有更多的水

由:伊恩·奥尼尔博士。

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根据对阿波罗任务时代月球岩石样本的最新研究,月球的大部分内部实际上可能是潮湿的。Olga Prilipko Huber/布朗大学

我们早就知道,月球上最黑暗、最冷的环形山中存在水冰,但现在科学家们认为,月球上存在水的故事更深,远低于其表面。如果人类想要这样做,这是个好消息月球基地我们承诺自己这么久了。

背景故事是这样的2008,科学家们分析了月球岩石样本中发现的小玻璃珠阿波罗在1971和1972年执行了15和17次任务。这些火山珠子起源于月球内部,晶体结构中含有少量但惊人数量的水,推翻了月球地下基本上没有水的观点。

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更多的研究发现这些珠子含有与地球上一些玄武岩相似的水——这是另一个线索,表明月球是由地球的碎片在远古时期与另一个行星体的大规模撞击后形成的。

现在,在一个新的研究发表在《自然地球科学》杂志上,光谱数据印度月船1号月球轨道器上的月球矿物绘图仪被用来绘制月球表面;具体来说,它寻找的是月球岩石中由于火山活动而产生的水沉淀浓度升高的地区。你猜怎么着?看起来富含水的阿波罗样本并不是异常现象,这是个好消息。

“通过查看轨道数据,我们可以检查月球上的大型火山碎屑沉积物,这些岩石从未被阿波罗或月球任务取样。行星地质学家Ralph Milliken说:“事实上,几乎所有的月球都显示出水的特征,这表明阿波罗号的样本并不是异常的,所以月球内部的体积可能是潮湿的。新闻稿.米利肯是这项新研究的主要作者,在布朗大学工作。

这些光谱仪的数据是通过研究月球表面反射的阳光记录下来的。某些波长的光会被某些化学物质吸收,所以当收到反射光时,月球矿物绘图仪就能识别出哪些物质存在。但是为了弄清楚火山碎屑流中水的信号,研究人员必须小心地去除太阳白天加热地表所产生的热辐射的干扰。

“热辐射的波长与我们寻找水源所需要的波长相同,”米利肯在《科学》杂志上说声明.“因此,为了确定水的存在,我们首先需要考虑并去除热排放成分。”

利用阿波罗号的样本和月球表面详细的热模型,科学家们修正了地图,揭示了困在这些古老火山流中的水的分布。

由于这些火山碎屑沉积物中含有的水的比例高得惊人,这可能意味着月球内部含有的水比之前认为的多得多,这一发现对我们关于月球形成的理论有着巨大的影响。如果月球是由地球大碰撞的熔融碎片形成的,那么水分子中所含的氢是如何在极端高温下存活下来的呢?

“越来越多的证据表明,月球内部存在水,表明水确实以某种方式存活了下来,或者是在月球完全凝固之前,在小行星或彗星撞击后不久被带入月球,”夏威夷大学博士后研究员、合著者李帅说。“月球内部水的确切来源仍然是一个大问题。”

这对未来可能的人类登月任务有着明显的暗示。如果月球非常干燥,在月球表面建立任何形式的长期人类存在都将是困难的,可能是不可持续的。将物资、材料和燃料从地球发射到月球表面需要强大而昂贵的火箭,但如果我们能从月球表面获取建筑材料和水,我们最终可能会建立一个自给自足的永久月球基地。

研究人员强调,水的数量很少——按重量计算,只有0.05%的物质是水——但在月球表面或附近有很多水,可能在月球的地幔中有大量的水供应。所以,如果我们在月球表面建立一个长期的存在,也许我们可以开发一个有效的水提取过程,使其可持续——生产饮用水和燃料,并推动某种形式的太空农业。

李彦博总结道:“任何能够帮助未来的月球探险者避免从家中携带大量水的方法都是一大步,我们的研究结果为我们提供了一种新的选择。”

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