有水分子和冰在月球上,那么他们是怎么到达那里的呢?彗星碰撞可能产生了其中一些水,但一项新的研究表明月球水的另一个来源:地球大气层。
氢离子和氧离子从地球的高层大气中逸出,然后结合科学家表示,可能会产生多达 3,500 立方公里(840 立方英里)的地表永久冻土或地下液态水。
人们的想法是,当月球穿过地球磁层尾部(地球周围受磁场影响的泪滴状气泡)时,氢离子和氧离子被驱赶到月球表面。每个农历月都有五天。
由于太阳的太阳风推动这个气泡,地球的一些磁力线被打破:只在一端拴在地球上。
当月球干扰地球磁层的尾部时,其中一些断裂的连接会得到修复,这导致之前逃离地球大气层的氢离子和氧离子突然冲回地球。
“就像月球在阵雨中一样——水离子阵雨返回地球,落在月球表面,”地球物理学家 Gunther Kletetschka 说道来自阿拉斯加大学费尔班克斯分校。
研究人员表示,月球上没有磁层,因此当离子撞击月球表面时,就会形成永久冻土。通过各种地质过程,其中一些霜可能会被驱至地表以下并转化为液态水。
研究人员的建议是,自地球诞生以来的数十亿年里,这些离子一直在缓慢积累。后期猛烈轰炸在那段时期,早期的地球和月球充满了其他天体在太空中飞驰的强烈撞击。
美国宇航局月球勘测轨道器的引力数据被用来仔细观察月球的极地区域和几个主要陨石坑。研究小组发现了一些异常现象,这可能表明岩石裂缝能够捕获永久冻土。
研究人员在他们的论文中写道:“陨石坑的撞击形成了结构延伸和裂缝,为容纳大型地下液态水储层提供了合适的孔隙空间网络。”发表论文。
“粗略计算表明,在过去 35 亿年里,数千立方公里的水相可能以这种方式积聚到月球地下。”
月球南极(左)和北极(右)表面冰的分布。 (美国宇航局)
科学家认为,虽然月球上的水可能有多种来源,包括太阳风引发的氢和氧反应,但其中很多水很可能是通过这种方法到达的。
预计累积量足以填满休伦湖在北美。陨石坑和岩石裂缝提供的覆盖物将提供必要的覆盖物,以防止水蒸发回太空。
美国宇航局热衷于在月球上建立人类的长期存在,为此,需要有一个合适的月球站并在附近有水源。这项最新研究可以帮助专家决定将该站放置在哪里。
“由于美国宇航局的阿耳忒弥斯团队计划在月球南极建立一个大本营,许多亿年前在地球上产生的水离子可以用于宇航员的生命维持系统,”克莱特奇卡说。
该研究发表于科学报告。