这是官方的。有水了。
根据 2009 年描述的检测结果,我们认为这种情况已经存在了十多年,但所使用的波长仍有解释的空间。现在,科学家们利用水特有的不同波长首次进行了明确的检测。
之所以出现这种模糊性,是因为 2009 年的检测是在 3 微米红外波段进行的。在这个波长下,有两种可能性——水,或另一种包含氢和氧的羟基化合物。
由美国宇航局戈达德太空飞行中心的天文学家凯西·霍尼鲍尔领导的一个科学家小组决定研究可以证实或推翻这些发现的波长。 6 微米红外波段应该显示一条只能由两个氢原子和一个氧原子创建的谱线,即所谓的 HOH 弯曲振动。
但实际上在该频段进行明确的检测是很棘手的。它需要使用平流层红外天文观测站(SOFIA),这是一种特殊的、独一无二的望远镜,在地球大气层上方的平面上飞行。
“索菲亚是目前和计划中唯一能够进行这些观测的天文台,”霍尼巴尔告诉 ScienceAlert。
“目前的月球飞船没有能够测量6微米的仪器,而从地面上看,地球大气层阻挡了6微米的光,因此无法从地面观测站进行测量。索菲亚飞越了地球99.9%的水蒸气,它允许 6 微米的光穿过并被观察,幸运的是 SOFIA 的 FORCAST 仪器可以进行 6 微米的测量并观察。 月亮。”
研究小组利用 FORCAST 仔细研究了进行 3 微米探测的区域——南极周围的高纬度地区。在那里,他们找到了他们一直希望的发射线——只有 HOH 弯曲振动才能产生的独特特征。
根据他们的检测,该团队估计水丰度约为百万分之 100 至 400 - 与 3 微米检测一致由月球矿物学绘图仪制作。
当然,月球表面并没有晃动的液态湖泊,任何冰冻的水一旦受到阳光照射就会升华。但月球仍可能存在多种地表水。
“我们主要认为水是在玻璃中,”霍尼波尔说。
“当微陨石撞击月球时,它会熔化一些月球物质,这些物质会迅速冷却并形成玻璃。如果已经存在水、在撞击过程中形成或在撞击过程中传递出水,则一些水可以被捕获在玻璃的结构中当它冷却时。”
在科罗拉多大学博尔德分校天文学家保罗·海恩领导的另一篇论文中,科学家们探索了另一种可能性——极地陨石坑中的永久阴影区域。在高纬度地区,高火山口边缘形成了阳光永远无法触及的区域。
在这些地方,温度永远不会超过约 -163 摄氏度(-260 华氏度),形成冷阱,可能藏有隐藏的水冰块。
海恩和他的同事利用美国宇航局月球勘测轨道器的数据计算出,这种永久阴影表面的面积可能多达 40,000 平方公里(15,000 平方英里)。其中 60% 位于南极。
“冷阱中的温度如此之低,以至于冰会表现得像岩石一样,”海恩说。 “如果水进入那里,十亿年内都不会去任何地方。”
这两篇论文对未来的月球任务都具有非常重要的意义。作为阿耳忒弥斯任务的一部分,美国宇航局正计划建立一个月球基地;如果附近能找到丰富的水源,月球居民就可以利用它来饮用、种植农作物,甚至通过电解来获得用于火箭燃料的氢气。
但我们需要更好地了解水可能在哪里以及有多少。海恩斯团队的工作将有助于解决这一问题在哪里看看; Honniball 团队的工作为我们提供了如何。我们现在需要的只是望远镜时间。
“我们已获准在 SOFIA 上再呆两个小时,并要求再延长 72 小时,”霍尼巴尔说。 “通过更多的观测,我们将能够描述月球表面水的行为特征,并了解其来源、所在位置以及它是否在月球表面移动。”