月球南極附近的 Artemis 任務(wù)大本營想象圖(來自:NASA)
有趣的是,在上月發(fā)表于《科學報告》期刊上的一篇文章中,有研究人員分享了一則好消息 —— 我們所在的這顆藍色星球的大氣層,可能促成了月球上的一些水資源、且大致相當于休倫湖(地球排行 No.8)。
來自阿拉斯加大學 Faribaks 地球物理研究所的論文一作 Gunther Kletetschka 在一份聲明中指出,月球上的含水量,可能大大地超過了此前的預期。
2009 月球南 / 北極“冰凍水”圖像(圖自:NASA)
之所以 NASA 決定在月球南極著手建設(shè) Artemis 任務(wù)的大本營,是因為有不少科學家推測那里可能在地表下隱藏了大量的冰凍水。
大多數(shù)時候,相關(guān)研究都根據(jù)水量與太陽風、小行星 / 彗星攜帶等綜合理論因素,來計算這個假定的月球水儲量。
月球接近地球磁尾的分析(圖自:Gunther Kletetschka)
其中一種觀點是,數(shù)十億年前的“重轟炸”晚期,充滿氫和氧離子的小行星與彗星撞擊到了月球表面,然后部分粒子可能融合到一起成為了水。
另一種觀點則是與流行的太陽風理論有關(guān),推測帶有氫和氦原子的太陽風刮向了月球,結(jié)果與剩余的小行星塵埃相互作用產(chǎn)生了相當多的水。
研究配圖 - 1:地磁三維剖面圖
上述兩種假設(shè),也被許多科學家想象為地球上的水起源。但在研究了 NASA 月球勘測軌道器收集的月球引力數(shù)據(jù)后,研究人員很快意識到了第三種解釋。
據(jù)說該方式有望為月球兩極帶來額外的 3500 立方公里(840 立方英里)水量,相當于世界第八大湖 —— 休倫湖(Lake Huron)。
研究配圖 - 2:月球極地地區(qū)的地形與地質(zhì)
研究人員指出,當月球穿過地球磁層時,地球上層大氣中的氫和氧離子,可能曾經(jīng)逃逸并落到月球表面。在這個區(qū)域內(nèi),地球的大氣離子被排斥的可能性相當高。
如果月球正在在界限內(nèi),被排斥的粒子,基本上會被直接射到這顆衛(wèi)星上。此外由于月球沒有自己的磁層,它就沒辦法將這些粒子排斥回地球,而是被迫在月球表面接納氫和氧。
研究配圖 - 3:月球北極區(qū)域內(nèi)梳狀因子(CF)的穩(wěn)定性
Kletetschka 將這個概念形象地比作“沐浴”,即月球在迎面接受從地球淋灑過來的水離子。一旦其抵達月球表面,這些離子就會結(jié)合形成永久凍土層。
然后通過各種地質(zhì)過程,這種霜凍的月冰可能被逐漸驅(qū)趕到月面以下,甚至慢慢轉(zhuǎn)變成液態(tài)水。若真如此,NASA 阿爾忒彌斯任務(wù)的宇航員們將欣喜不已。
研究配圖 - 4:月球南極區(qū)域內(nèi)梳狀因子(CF)的穩(wěn)定性
一方面,登月宇航員可利用大量的水資源來維持生命活動所需。另一方面,月球空間站也可將之用于燃料生產(chǎn)等用途。
甚至未來某一天,我們可將月球作為深空任務(wù)的檢查站 / 服務(wù)區(qū),為更遙遠的太空探索項目提供強有力的支撐。
最后,Kletetschka 等研究人員的預估還是相當保守,即只有 1% 的地球大氣粒子逃逸并落到了地球,才能形成如此規(guī)模儲量的月球水。
感興趣的朋友,還請移步至《Scientific Reports》,并查閱《通過重力分析月球兩極附近的水相分布》(Distribution of water phase near the poles of the Moon from gravity aspects)一文。
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