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月球上有水嗎?人類總執(zhí)著于這個問題
月球是地球唯一的天然衛(wèi)星,也是距離地球最近的天體。探索月球是人類的夢想。
月球找水發(fā)展史
1998年,美國ames研究中心的科學家宣布,探測器發(fā)現月球表面以下,存在許多由水凝結成的小冰晶。
十年后,2008年,印度第一部月球探測器“月船1號”(chandrayaan-1),從月球表面反射的太陽光中,用分光計檢測到水的特征光譜,提供了有力的證據,證實月球表面存在大量水冰?!霸麓?號”的迷你合成孔徑雷達(簡稱mini-sar),在月球表面發(fā)現了40個含有水冰的隕石坑。這些隕石坑的直徑從1千米到15千米不等。根據估算,這些隕石坑內的水冰總量驚人,達到6億噸。
月球上40個隕石坑含水6億噸
2009年,美國國家航空航天局(nasa)的傳感衛(wèi)星lcross,撞擊月球表面的隕石坑。僅僅從撞擊時濺起的羽毛狀物質中,科學家就檢測到了超過100公斤的水。
2018年,美國夏威夷大學等科研機構的科學家,進一步深入分析了“月船1號”探測月球兩極地區(qū)時傳回的數據,在月球礦物質繪圖儀(簡稱m3)的記錄中,發(fā)現了水在近紅外光譜上的特征吸收,這是月球上存在水最直接、最確切的證據。
最新發(fā)現:水在白天四處游蕩
近日,nasa的科學家根據月球勘測軌道器(lro)的“萊曼-阿爾法”測繪儀器(lyman alpha mapping project,簡稱lamp),發(fā)現水在月球上遷移。
月球上的白天,在太陽光的照射下,溫度升高,可以達到127℃。水從土壤中蒸發(fā)出來,散逸在月球表面稀薄的大氣中。這些水無法脫離月球的引力,因而以水汽的形式,隨著月球表面的稀薄大氣遷移。
由于月球上沒有大氣層,所以到了夜晚,也就是太陽照不到的時候,溫度可以降低到-183℃。這時,水會再次在表層的土壤中凝結,就像地球上的霜。月球勘測軌道器拍下了霜凍區(qū)的分布,在下圖中用淺藍色表示。
藍色區(qū)域:月球夜晚的霜凍區(qū)
這是第一次證實了月球上水的遷移,以前,科學家們發(fā)現,在某個區(qū)域有時能檢測到水,有時又檢測不到,還以為是檢測儀器不準確造成的。
月球水的來源
月球上的水是哪里來的呢?其實這個問題應該是,月球上的氫元素是哪里來的。水是由氫元素和氧元素組成的。而月球本身就富含氧元素,它表面氧元素含量估計可以達到45%(質量百分比),這些氧元素主要與金屬元素結合在一起,形成氧化物,例如氧化鐵。
太陽風含有質子,它由氫元素組成??茖W家推測,當太陽風刮過月球表面時,質子與月球表面的金屬氧化物發(fā)生反應,產生的水逐漸累積下來。
月球水的用途
負責“萊曼-阿爾法”測繪儀器的首席科學家,德克薩斯州圣安東尼奧市西南研究所(southwest research institute in san antonio, texas)的研究員庫爾特·雷瑟福德(kurt retherford)說,發(fā)現月球上有水,將促使美國重新評估月球探索的技術難度。因為,月球上顯然存在足夠的水,執(zhí)行探月任務...
查看詳情>>月球上有水嗎,水普遍存在?
移民其他星球,一直是人類的夢想。想要移民,首先要找到一顆有水的星球。好消息來了。
日本東北大學的一個研究團隊日前發(fā)布消息稱,他們通過分析月球隕石,首次找到了月球中低緯度存在水的直接證據。該項研究發(fā)表在《科學》的子刊《科學進展》上。
僅300塊月球隕石被驗明正身
天上掉下來的石頭那么多,怎么知道這一塊來自月球?
隕石發(fā)燒友、中科院國家天文臺《中國國家天文》雜志編輯張超介紹,月球隕石屬于無球粒隕石中的一類。在所有隕石中,無球粒隕石占比不到10%,而月球隕石又是無球粒隕石中比較稀少的一類,相當稀缺。
無球粒隕石和地球上的礦石很類似,不像球粒隕石那樣有明顯的內部特征,很難辨認。在無球粒隕石中,有一多半都來自灶神星。找到一顆無球粒隕石,分析其化學成分、結構和同位素組成,與采集的月球樣品相比對,就能知道它是否來自月球了。
月球隕石可大致分為玄武巖質、斜長巖質和混合巖質三個類型,分別代表月海、高地和沖擊角礫巖。其中,斜長巖質月球隕石也常為角礫巖,因富含斜長石角礫而得名。
目前已經驗明正身并獲得命名的月球隕石僅有300多塊(含成對隕石),以角礫巖為主,玄武巖質的月球隕石僅有數塊。近年來,通過研究月球隕石,科學家對月球的水、巖漿活動、新巖石類型等方面有較多新的發(fā)現。不說話的隕石成為科學家了解月球的重要窗口。
水可能在月球上普遍存在
日本團隊稱,他們從在非洲找到的月球隕石lunar meteorite nwa 2727中,發(fā)現了一種需要水才能形成的礦物質——斜硅石。它的存在,強烈暗示月球上存在水活動。日本科學家認為,該隕石來自月球中低緯度,說明該區(qū)域存在水。
如何判斷隕石來自月球中低緯度呢?中科院國家天文臺研究員平勁松解釋道,月球中低緯度位置被撞擊濺射的巖石碎屑,多在白道面附近飛行,容易被地球捕獲。而月球高緯度和極區(qū)位置被撞擊產生的巖石碎屑則不易到達地球。
事實上,這并不是科學家首次發(fā)現月球上有水。美國國家航空航天局(nasa)的月球隕石坑觀測和傳感衛(wèi)星在月球南極附近的環(huán)形山內探測到了水。印度的“月船-1”探測器記錄了月球表面以上稀薄大氣中水的證據。
那么,首次發(fā)現月球中低緯度有水意味著什么?平勁松指出,這說明水可能在月球上普遍存在,人們或許不必一味地要去月球極地陰影里尋找水了。
“如果真的是這樣,未來的月球探測中將更容易獲得資源,這將大大增加人類未來在月球上居住和開展基建的可能性?!?香港大學地球科學系博士后張曉佳說道。
每立方米巖石可提取6升水
如果月球上有大量的水,會是以什么樣的形態(tài)存在?
日本研究團隊推測,在月表之下更深處,水資源可能非常豐富。鑒于月球地下溫度較低,水很可能以冰的形態(tài)存在。他們估計,月球地下土壤中的含水量可能高達0.6%——每立方米月球巖石可提取約6升水。
平勁松表示,巖石結晶水、表面一定深度下部的水冰、更深處存在的液體水層,以及深部巖石縫隙里的液態(tài)水等等,都可能是月球上水的形態(tài)。
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查看詳情>>月球上有水嗎?事實月球上是真空的
自古以來,月球一直是人們最關注的天體之一,從地球上看月球,有時像鐮刀,有時是半圓,有時如一輪明鏡?!霸掠嘘幥鐖A缺”就是形容人們眼里的月亮變化多端。與地球一樣,月球也是不發(fā)光的天體,只能是靠反射太陽光而發(fā)亮。月球繞地球向東運動時,發(fā)生不同的變化,這就是為什么月球有的時候是圓的,有的時候則是半圓的。
在浩瀚的宇宙中,除了光芒萬丈的太陽外,月球這顆美麗的星球,就是地球最近的鄰居了。幾十億年來,月球都堅持不懈地伴隨著地球不停地轉動,形影不離。地球與月球的距離大約38400千米,月球的直徑為3476千米,相當于地球直徑的1/4,它的表面積是地球表面積的1/14。月亮永遠是以半個球面對著地球的,月亮繞著地球運動,在地球引力的影響之下,它的自轉和公轉周期其實是一致的,所以說月亮始終是背對著地球的。
通過多年來的探索發(fā)現,月球是個異常干燥的天體,它甚至比戈壁上的大沙漠還要干燥100萬倍,可以想象一下,在地球上,以沙漠的干燥程度,很難有生物存在,更何況是月球。自1969年“阿波羅”11號登月以來,人類每次登上了月球都有意外發(fā)現。
在距月球259千米處,“阿波羅”15號發(fā)現有大量的水蒸氣云團,早期的“阿波羅”計劃,在月球上根本找不到一點一滴的水,那么月球上的水汽是從哪里來的呢?是探索人員帶到月球上的,還是這些水汽就來自月球本身呢?月球上的景象并不像我們想象的那么美好,月球上沒有大氣,也沒有浮力,氫氣球在月球上是飛不起來的,月球上全是真空,聲音也無法傳播,沒有風,也沒有云,更沒有雨、雪、雷和閃電。
月球和地球一樣,有著山和平原,最高的山峰比地球上最高的山峰還要高,月球上的最高山峰可高達9000米。人類看到的月球是正面,這些明亮的部分就包括月球表面的山脈和高原。月亮上較暗的部分,也就是我們從地球上看不到的,是月球的背面。
這一部分是廣闊的平原和低地,過去人們沒有探索月球的時候,給這片暗黑部分取名為“風暴洋”、“靜?!钡?。其實在月球上,很早就出現了火山爆發(fā)的情況,火山爆發(fā)噴出的大量巖漿,就形成了月球背面的平原和低地。1969年,人們登陸月球,看到了月球上的“靜?!?。當時,只找到了玄武巖,并沒有發(fā)現水的蹤跡。月球上真的一點兒水都沒有嗎?那么月球上的水汽是從何而來呢?
從月亮上看天上的星星,看到的情景和在地球上看到的情景十分的相似,有東升,有日落,速度卻比地球上慢了許多。在月球上,每一個月才能看到一次日出和日落。1998年,月球勘測者飛船使用“中子譜儀”探測月球表面富含氫的礦物。它們分布在月球的南極區(qū)以及北極區(qū)的隕擊坑。這個結果使很多科學家相信,這種氫是水中的氫。最后,他們決定讓飛船去撞擊月球南極的附近,希望能借此使其釋放水汽??山Y果卻不盡如人意,這一實驗并沒有成功。
或許在月球上真的沒有水汽的存在,也或許水汽的數量太少而不能被人類觀測到??傊?,至今仍沒有得到月球上存在水的可靠證據。雖然不能證實月球上...
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