月球上已证实存在水，而且水量可能比我们想象的要多得多

美国宇航局上周宣布将公布一项“关于月球的激动人心的发现”，这引起了关于这一重大发现可能是什么。现在我们都可以分享航天局的兴奋之情：月球似乎已经很多水，这将使我们未来对天然卫星的探索变得更加容易。

今天发表在《自然天文学》杂志上的两项研究揭示了有关水的重要新发现。第一篇论文由夏威夷大学莫诺阿分校的 Casey Honniball 博士领导的研究小组报告了在月球表面发现水的明确证据。第二项研究由科罗拉多大学博尔德分校的保罗·海恩博士领导的研究小组研究了月球如何捕获并在“冷阱”中储存这些水。

自 20 世纪 70 年代以来，人们就开始收集月球上存在水的线索，但直到最近 21^英石一个世纪以来，研究人员一直未能找到有力的证据。美国宇航局的月球勘测轨道器和月球陨石坑观测和传感卫星以及印度的月船一号都报告称，探测到了一种与水有关的特殊光发射，但无法区分水和氢氧结合在一起的其他化合物。

Honniball 和她的团队使用平流层红外天文台 (SOFIA) 机载望远镜观察了月球，这是一架经过改装的波音 747 天文台，飞行高度约为 38,000-45,000 英尺，可以以地面望远镜无法做到的方式观察太阳系。他们能够检测到 H 的特定特征₂O，这是其他化合物所不具备的。据此，他们能够评估出在高纬度南部地区，土壤中水的含量约为 100 到 400 ppm，包括在阳光照射下的陨石坑中。这相当于每吨土壤中含有一杯水。

研究小组不确定这些水位于何处，但推测它们可能被困在玻璃晶体中或残留在土壤颗粒中。还不确定这些水是由小行星和流星带到月球的，还是通过其他机制在月球上产生的。

这就是第二项研究的重点。海恩和同事们研究了月球上所谓的“冷阱”的分布情况。这些区域处于常年阴影中，太阳永远照不到。这些阴影中的温度保持在 110 开尔文以下，即 -160°C (-260 °F)，这意味着这些冷阱是冰形成的绝佳场所。

海恩在一篇陈述“如果水进入那里，十亿年内它都不会消失，”

他们的研究表明，月球表面的冷阱可能数量众多，从 1 厘米（0.4 英寸）到 1 公里（0.6 英里）。“微型”冷阱的数量似乎比大型冷阱多出数百到数千倍。事实上，他们估计这些能够捕获水的角落和缝隙覆盖了月球表面约 40,000 平方公里（15,000 平方英里）的面积，是之前估计的两倍多。

尽管在两极都发现了陷阱，但 60% 的陷阱位于南半球纬度 80 度以上，这证实了这是未来人类探索的一个令人兴奋的区域。

海恩说：“如果我们的猜想正确的话，水将更加容易获取，可用于饮用水、火箭燃料以及 NASA 需要水的所有用途。”

无论这些水是被运送到月球还是在月球上有效生产，它的发现对于未来的月球任务确实具有重要意义，从建立月球基地到作为前往火星途中的中途停留点的燃料。

弗林德斯大学副教授艾丽斯·戈尔曼（Alice Gorman）没有参与这项研究，她说：“这些结果对人类如何提取水来维持居住或制造燃料具有重要意义。”说“从小陨石坑开采可能比从大冰坑开采技术要求更低，但对阴影和冰的独特景观的破坏性也可能更大……随着我们对月球水循环的了解越来越多，我们似乎发现水可能是一种可再生资源。这对月球可持续环境管理提出了新的挑战。”