科学探索|古老的月球火山可能为未来的宇航员提供饮用水和火箭燃料古老的月球火山可能为未来的

几十亿年前，一系列的火山爆发在月球上肆虐，使数十万平方英里的月球表面被炽热熔岩覆盖。在漫长的岁月中，这些熔岩形成了黑暗的斑点，使今天的月球表面呈现出独特的外观。科罗拉多大学博尔德分校（CU Boulder）的一项新研究表明，火山可能对月球表面留下了另一个持久的影响：点缀在月球两极的冰层，在某些地方，可能有几十甚至几百英尺厚。

文章图片

这项新研究的主要作者、CU Boulder天体物理与行星科学系（APS）和大气与空间物理实验室（LASP）的研究生Andrew Wilcoski说：“我们把它设想为月球上随着时间推移而形成的冰霜。”
他和他的同事本月在《行星科学》杂志上发表了他们的发现。
研究人员借助于计算机模拟（或称模型），试图重现地球上出现复杂生命之前很久的月球上的条件。他们发现古老的月球火山喷出了大量的水蒸气，然后沉淀在地表，形成了可能仍然隐藏在月球环形山中的冰储存。如果当时有人类活着，他们甚至可能在月球表面白天和黑夜的交界处看到一丝丝的冰霜。

文章图片

研究报告的共同作者Paul Hayne说，这对未来的月球探险家来说是一个潜在的奖赏，他们需要水来饮用和加工成火箭燃料。
APS和LASP的副教授Hayne说：“有可能在表面以下5或10米处，你有大片的冰。”
新的研究增加了越来越多的证据，表明月球上的水可能比科学家曾经认为的多得多。在2020年的一项研究中，Hayne和他的同事估计，近6000平方英里的月球表面可能被困住并挂上冰块，主要是在月球的南北两极。所有这些水首先来自哪里还不清楚。
Hayne说：“目前有很多潜在的来源。”火山可能是一个大的来源。这位行星科学家解释说，从20到40亿年前，月球是一个混乱的地方。在此期间，数以万计的火山在其表面喷发，产生了巨大的熔岩河流和湖泊，与你今天在夏威夷可能看到的特征不一样，只是更加巨大。
【科学探索|古老的月球火山可能为未来的宇航员提供饮用水和火箭燃料】Hayne说：“它们几乎使地球上所有的喷发相形见绌。”

文章图片

休斯顿月球和行星研究所的科学家们最近的研究表明，这些火山很可能还喷出了高耸的云层，主要由一氧化碳和水蒸气组成。这些云然后围绕着月球旋转，有可能形成稀薄和短暂的大气层。
这让Hayne和Wilcoski想知道，同样的大气层会不会在月球表面留下冰块，有点像在寒冷的秋夜后在地面上形成的冰霜？
为了找到答案，两人与LASP的研究助理Margaret Landis一起，开始尝试把自己放到数十亿年前的月球表面。
研究小组采用的估计是，在月球的高峰期，平均每22000年就会有一次火山爆发。然后，研究人员跟踪了火山气体如何在月球周围旋转，并随着时间的推移逃到空间。他们发现，情况可能已经变得冰冷。根据该小组的估计，来自火山的大约41%的水可能已经凝结成了月球上的冰。
Wilcoski说：“大气层在大约1000年内逸出，所以有足够的时间来形成冰。”
事实上，月球上可能有如此多的冰，可以想象，你可以从地球上发现霜的光泽和厚厚的极地冰盖。该小组计算出大约18万亿磅的火山水在那个时期可能已经凝结成冰。这比目前位于密歇根湖中的水还要多。而且该研究暗示，大部分月球水可能今天仍然存在。