月球上有水吗?科学证明告诉你月球上到底有没有水

每当夜幕降临,一轮明月悬挂在高高的夜空时,你也许会想:月球上有水吗?它和地球一样吗?月球上除了有水还有什么?这些问题,不但你在想,也一直是科学家在探索研究的课题。早在20世纪60年代,阿波罗登月计划的一个主要目的就是要确定月球上是否有水。一旦人类梦想成真地移民到月球上,月球上要是有水就会给新移民带来诸多方便。但月球上到底有没有水呢?下面探秘志小编就把今年来登月的相关资料搜集整理出来,让我们一起来探寻月球上的秘密。

月球上有水吗?科学证明告诉你月球上到底有没有水

月球离我们有38.4万千米远,假如乘喷气式飞机,从地球飞到月球要18天才能到达。不过,喷气式飞机是离不开地球的。

近几十年来,科学家们用宇宙飞船把宇航员送上了月球,去探索月球上的秘密。人类第一次登上月球是美国的两个宇航员。他们在1969年7月20日乘阿波罗11号登月载人宇宙飞船在月球上着陆,进行了探险,根据资料显示,阿波罗号上的探险家们确实发现了月球上有少量水源,刚开始时他们真是欣喜若狂,但好景不长。进一步的分析表明,月球上水的同位素构成与地球上水的同位素构成一样,这并不是一个好兆头。

众所周知,水是由氢和氧二种元素构成,每种元素有不同的同位素,而同位素是由原子中所含的中子数来决定的。不同星球、天体上同一种元素有它特有的同位素特征,但月球样品中水的同位素与地球上的一样,因此他们认为有可能月球样品中的水是来自地球。最终他们认为月球是一个“像石头一样干燥的”球体。

然而就在2009年,科学家发现月球上可能存在水。到底水在哪呢?2010年4月1日,NASA宣布他们发现了一个“令人震惊的真相”。在回顾登月行动的照片时,NASA的科学家宣称宇航员的旁边竟然立着一台饮水机!“。此谡饫铮”他们嗨得不行。发生了这么大的疏漏,科学家自然要煞有介事地诘问宇航员为什么不报告此事了。宇航员也煞有介事地回答,当时戴着手套没法操作饮水机,也只能无视了。

月球上有水吗?科学证明告诉你月球上到底有没有水

但随后问题出现了转机。在上个世纪90年代,克莱门汀及月球勘探者(Clementine and Lunar Prospector)两个独立的部门揭示,月球上的水有可能是以冰的形态存在于月球表面,尤其是在月球的两极。

月球极地的水已在2010年被美国航空航天局(NASA)所属的月球陨石坑观察与感测卫星(Lunar Crater Observation and Sensing Satellite,LCROSS)所确认。接着另一个更令人兴奋的发现是,NASA的月球矿物制图仪(Moon Mineralogy Mapper)证实,月球上的水不仅存在于两极,而在月球上到处都有水。

在月球表面找到水后,月球岩石地质化学家们马上意识到,如果月球表面有水,很有可能在月球的岩石中亦含有水。在阿波罗登月计划近40年后的2008年,由布朗大学的萨尔(Alberto Saal)主导的研究小组发现了月球玻璃珠含有水(量比较少,每百万份中只有46份的水准)。这些月球玻璃珠存在于月球内部,是在岩浆突然冷却时形成的。

尽管月球玻璃珠的含水量。氲厍蛏闲溲抑械暮浚ù笤济堪偻蚍葜泻260份)亦有可比性。这一发现完全改变了研究人员对月球的看法。月球中的某些部分似乎与地球内部的某些部分一样潮湿。

而科学家也成功地在月球的磷灰石中找到了水。这是一个重要的发现,因为我们现在知道磷灰石是月球中唯一的已知含水矿物质,而磷灰石又普遍存在于几乎所有的月球岩石中。

然而,更为重要的还不仅仅是月球中含有水,而是这些水中氢原子的同位素组成。最近的研究结果显示,在一些古老的月球高地岩石和玄武石玻璃珠中水的同位素组成,几乎与地球上地幔水的同位素组成在同一个范围内。这一点非常重要,因为这意味着这两个不同的星体有着相同的水来源。

月球上有水吗?科学证明告诉你月球上到底有没有水

目前对月球水源尚未有最终定论,实际上,月球上有水吗,这个问题困扰我们多年了,现在的进展是什么呢?

就像你不可能从胡萝卜里挤出血来,很明显,你也不可能从月球的岩石里找到一丝水汽。最近,科学家对阿波罗宇航员带回来的月球样品进行了分析,结果显示月球表面下从来就没有存在过水。

几十年来,科学家们一直在争论月球上是否存在大量的水。理论上,月球上应该有水,因为月球曾是地球的一部分。(4亿年前,一个火星大小的天体和地球发生了灾难性的碰撞从而产生了月亮。)然而,对上世纪七十年代和八十年代阿波罗宇航员们从月球上带回来的岩石所做的化学分析证明月球上并不存在水。最近,利用更高技术的装置对月球岩石的分子组成进行了检查,研究者们发现了极微量的氢---一种存在水的标志。(去年,月球陨坑观测和遥感卫星飞船撞击了月球永久阴影区的陨石坑,证明了月球表面有水冰存在的证据,但是,那冰可能是古代彗星长期影响沉淀的结果。)这仍然是一个有待解决的谜团,因为研究人员希望用月球水制造火箭燃料用于将来的深空探测。

目前,一个研究小组打算通过对比月球和地球岩石中氯的两种同位素,或两种形式的氯来解决这个疑团。科学家们已经在气球岩石和陨石上做过类似的分析,所以他们决定在月球的样品上重复这个实验。8月5日,研究人员在在线科学杂志上报告了氯元素比率的差别,月球表面下的水基本上是零。

阿尔伯克基的新墨西哥大学地球化学家和主要作者扎尔里·夏普解释说氯同位素比率一个星体所包含水的数量的标志,这个标志得的可信度很高。在球上,早期的火山喷发带来了熔岩里包含大量的易挥发物质,比如二氧化碳、硫、水蒸汽和氯气。当熔岩冷却时,这些气体会逃逸到大气中---但是它们也会相互作用,且会留下相互作用的痕迹,这就是同位素的比率,这表明了它们的相对数量。在地球的表面,氯同位素比率是一致的,因为元素与氢的相互作用是很容易的。但是在月球上,这个比率变化范围很大----夏普称这个现象为“离散”---如果月球包含大量氢的话,这个事件是不可能发生的。

比率的变异是“完全没有预料到的,一开始就感到困惑”,夏普说。他还说到,底线是“我们意识到的能够引起这么多同位素离散的过程是,月球上的氢含量比地球少10000到100000倍。”

所以说,以暂时的这些资料来看,月球上有没有水还尚未有最终定论,科学家还在设法使用新的测量方法来确认。但至少有一件事是肯定的——那就是我们对在月球表面和月球内部水的认识上还有很长的路要走。

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