新的研究表明,月亮的水可能会广泛且不动

新的研究表明,月亮的水可能会广泛且不动

发布时间:2018-05-15    浏览量:19

如果月球有足够的水,并且如果访问合理方便,未来的勘探者可能会将其用作资源。学分:美国宇航局戈达德太空飞行中心

对两次月球任务的数据进行的新分析发现,月球的水分广泛分布于整个地表,并且不局限于特定地区或地形类型。水似乎是白天和黑夜,但它不一定容易到达。

这些发现可以帮助研究人员了解月球水源的起源以及作为一种资源的易用性。如果月球有足够的水分,并且如果访问合理方便,未来的探险者可能会将其用作饮用水或将其转化为氢气和氧气,以供火箭燃料或氧气呼吸。

“我们发现无论什么时间或者我们看到哪个纬度都没有关系,表明水总是似乎存在的信号,”科罗拉多州博尔德空间科学研究所的高级研究科学家Joshua Bandfield说。 “自然地球科学”杂志发表的新研究的主要作者。 “水的存在似乎并不取决于表面的组成,水也会粘在上面。”

这些结果与早期的一些研究相矛盾,这些研究表明,在月球极地纬度处检测到更多的水分,并且根据农历日(29.5地球日),水信号的强度逐渐减弱并逐渐减弱。综合考虑,一些研究人员提出,水分子可以在月球表面“跳”,直到它们在北极和南极附近的陨石坑黑暗区域进入冷阱。在行星科学中,冷阱是一个非常寒冷的地区,与表面接触的水汽和其他挥发物在相当长的时间内(可能高达数十亿年)会保持稳定。

辩论继续,因为迄今为止已经实现了检测的微妙之处。主要证据来自测量月球表面反射的阳光强度的遥感仪器。当水存在时,像这样的仪器在波长接近3微米的波长处获取光谱指纹,该指纹位于可见光和红外辐射范围之外。

但是月球表面也可以变得足够热以在光谱的红外区域“发光”或发射自己的光。面临的挑战是解开反射光和发射光的混合物。为了将这两者区分开来,研究人员需要有非常准确的温度信息。

Bandfield和他的同事提出了一种新方法来结合温度信息,从NASA的月球侦察轨道器或LRO上的Diviner仪器进行测量,创建一个详细的模型。该团队将这一温度模型应用于Moon Mineralogy Mapper早期收集的数据,Moon Mineralogy Mapper是美国国家航空航天局喷气推进实验室在加利福尼亚州帕萨迪纳的一个可见光和红外光谱仪,为印度的Chandrayaan-1轨道器提供了数据。

广泛而相对稳定的水的新发现表明它可能主要以OH形式存在,OH是由一个氧原子和一个氢原子组成的更具活性的H2O相对物。 OH也称为羟基,不能长时间保持自己的状态,宁愿攻击分子或以化学方式附着在它们身上。因此羟基必须从矿物中提取才能使用。

这项研究还表明,月球上存在的任何H2O并不松散地附着在地表上。

德克萨斯州圣安东尼奥市西南研究所的Michael Poston说:“通过限制水面或水面上OH的流动性,我们可以帮助限制多少水能够到达极地地区的冷阱。

整理出月球上发生的事情还可以帮助研究人员了解水的来源及其在整个太阳系其他岩体上的长期存储。

研究人员仍在讨论这些发现告诉他们关于月球水源的内容。结果指向由太阳风击中月球表面而产生的OH和/或H2O,尽管该团队并不排除OH和/或H2O可能来自月球本身,从其深层矿物中缓慢释放自月球形成以来一直处于锁定状态。

美国宇航局戈达德太空飞行中心的LRO项目科学家约翰凯勒说:“这些科学问题中的一些非常非常困难,只有利用来自不同任务的多种资源,我们才能够得到答案,马里兰州。

LRO由位于马里兰州Greenbelt的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心管理,负责华盛顿特区NASA总部的科学任务局。JPL设计,建造和管理Diviner仪器。

出版物:Joshua L. Bandfield等人,“从光谱数据推断的月球表面OH / H 2 O的广泛分布”,Nature Geoscience(2018)doi:10.1038 / s41561-018-0065-0

资料来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心伊丽莎白祖伯利茨基

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