我们想到作为一个干燥且多尘的地方,但多年来,科学家们了解到地球的卫星实际上充满了水 - 在火山沉积物,在其寒冷的两极,在永久陨石坑的阴影。
但看起来水也藏在其他地方,而且数量相当丰富:月球底土,距离月球表面仅几英寸。
我们有迹象表明它就在那里。卡西尼号探测到了微量的它1999 年飞越时。 美国宇航局探测器深度撞击发现了它2009年飞越,正如印度月球探测器“月船一号”。 但这些水的来源未知——科学家认为它可能是由太阳风或经过的流星体沉积在那里的。
人们并没有真正考虑到地表水可能一直都在那里。 但新的研究发现可能确实如此。
2013 年和 2014 年,美国宇航局的月球大气和尘埃环境探测器 (LADEE) 绕月飞行,使用中性质谱仪 (NMS) 获取月球大气和尘埃环境的读数。气氛非常稀薄。 它对水进行了 736 次阳性检测。
其中 214 次水释放量异常高,其中 29 次与已知的年度流星体流同时发生,并造成许多小型月球撞击。 所以,流星体撞击了月球; 不知何故,水出现了。 但不要流星体含有水?
嗯,是。 但还不足以产生月球大气中所见的丰富程度。
“考虑到检测到的事件强度相对较大,我们的分析表明,撞击产生的水量必须是撞击物质量的 5.4 至 12.8 倍。撞击物本身不可能是观测到的水的主要来源,因为其含水量仅为其总质量的十分之几到百分之几,”研究人员在论文中写道。
“相反,它很可能来自风化层颗粒上吸附的水,这些水被在撞击地点扩展的冲击波解吸。”
那么,这四次与已知流星流不一致的水释放又是什么呢? 据研究人员称,它们可能表明我们不知道的流星流。
通过分析释放的水量,研究小组得出结论,月球风化层顶部八厘米(三英寸)干燥得像木乃伊的骨头。
然而,再深入一些——至少到三米深——水是均匀分布的,浓度高达 0.05%。 这是下端永久萎蔫点在地球上,仍然很干燥。 但不是完全地干燥,如之前所想。
研究小组还计算了每年因月球撞击而流失的水量,结果高达 200 吨。 这似乎表明月球总是或几乎总是有一大堆水。
“月球——尤其是永久阴影区域——很可能存在净水流失状况,”研究人员写道。 “为了在地质时期内维持这种损失率,水必须在很久以前就被输送出去,或者在月球形成时就已经存在了。”
这会帮助我们建立月球基地吗? 也许。 例如,提取水可能不切实际,但它可以让我们更好地了解月球上水的来源,以及它是如何逐渐耗尽的。
该研究发表于自然地球科学。