科学探索|新研究理论认为NASA Artemis宇航员可在月球上找到更多水资源
按照计划,NASA 将于 2025 年送第一支宇航员队伍登上月球,他们将肩负起建造首个月球科学基地的激动人心的任务 。作为一个雄心勃勃的目标,预定今年升空的 Artemis I 号任务将至关重要 。但要在月球上长期开展科学与勘探任务,水资源就成为了一个绕不开的现实门槛 。
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月球南极附近的 Artemis 任务大本营想象图(来自:NASA)
有趣的是,在上月发表于《科学报告》期刊上的一篇文章中,有研究人员分享了一则好消息 —— 我们所在的这颗蓝色星球的大气层,可能促成了月球上的一些水资源、且大致相当于休伦湖(地球排行 No.8) 。
来自阿拉斯加大学 Faribaks 地球物理研究所的论文一作 Gunther Kletetschka 在一份声明中指出,月球上的含水量,可能大大地超过了此前的预期 。
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2009 月球南 / 北极“冰冻水”图像(图自:NASA)
之所以 NASA 决定在月球南极着手建设 Artemis 任务的大本营,是因为有不少科学家推测那里可能在地表下隐藏了大量的冰冻水 。
大多数时候,相关研究都根据水量与太阳风、小行星 / 彗星携带等综合理论因素,来计算这个假定的月球水储量 。
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月球接近地球磁尾的分析(图自:Gunther Kletetschka)
其中一种观点是,数十亿年前的“重轰炸”晚期,充满氢和氧离子的小行星与彗星撞击到了月球表面,然后部分粒子可能融合到一起成为了水 。
另一种观点则是与流行的太阳风理论有关,推测带有氢和氦原子的太阳风刮向了月球,结果与剩余的小行星尘埃相互作用产生了相当多的水 。
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研究配图 - 1:地磁三维剖面图
上述两种假设,也被许多科学家想象为地球上的水起源 。但在研究了 NASA 月球勘测轨道器收集的月球引力数据后,研究人员很快意识到了第三种解释 。
据说该方式有望为月球两极带来额外的 3500 立方公里(840 立方英里)水量,相当于世界第八大湖 —— 休伦湖(Lake Huron) 。
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研究配图 - 2:月球极地地区的地形与地质
研究人员指出,当月球穿过地球磁层时,地球上层大气中的氢和氧离子,可能曾经逃逸并落到月球表面 。在这个区域内,地球的大气离子被排斥的可能性相当高 。
如果月球正在在界限内,被排斥的粒子,基本上会被直接射到这颗卫星上 。此外由于月球没有自己的磁层,它就没办法将这些粒子排斥回地球,而是被迫在月球表面接纳氢和氧 。
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研究配图 - 3:月球北极区域内梳状因子(CF)的稳定性
Kletetschka 将这个概念形象地比作“沐浴”,即月球在迎面接受从地球淋洒过来的水离子 。一旦其抵达月球表面,这些离子就会结合形成永久冻土层 。
然后通过各种地质过程,这种霜冻的月冰可能被逐渐驱赶到月面以下,甚至慢慢转变成液态水 。若真如此,NASA 阿尔忒弥斯任务的宇航员们将欣喜不已 。
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