月球可能隐藏着比我们想象的更多的水

但它仍然相当干燥。
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彩色区域显示月球上富含水的岩石的位置。蓝色表示水含量低于黄色或红色。Milliken Lab / 布朗大学
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月球上的火山沉积物包含一些少量但重要的水分。Olga Prilipko Huber

有时候,一个名字就是会让你难以忘怀。17 世纪的天文学家仰望月球上的暗斑时,他们认为它们看起来像广阔的月海。我们仍然称这些斑点为 月海(mare)(拉丁语意为“海”),尽管 尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林 在静海的着陆更像是 轻轻地落在坚硬的岩石上,而不是溅落。

但仅仅因为那些“海”看起来干透了,并不意味着月球的所有区域都没有水。后来 阿波罗 任务带回的火山玻璃碎片的分析表明,微小的水滴嵌入了材料中。现在,周一发表在《自然地球科学》上的一项 研究 表明,月球可能比之前认为的含有更多的水。

在您开始打包月球泳衣之前,让我们听听该论文的首席作者之一拉尔夫·米利肯(Ralph Milliken)的说法。“我们说的不是液态水。没有证据表明月球表面有海洋、海或河流,”他说。但这并不意味着这些少量、零散的水分最终可以被用于人类用途。

米利肯说,数十亿年前,巨大的火山熔岩喷泉在月球表面喷发,将月球内部的岩浆带上来。那些岩浆含有地质学家称之为挥发物的物质——如一氧化碳、二氧化碳、羟基和水——这些物质在深处(比如月球内部)溶解在熔化的岩石中。但随着岩浆向上移动到地表,那些挥发物会分离成迅速膨胀的气体,就像刚打开的 汽水 瓶里的气泡一样。

当熔岩喷涌到地表时,它迅速冷却。事实上,冷却得如此之快,以至于一些挥发物被困在了火山玻璃珠中。这就是米利肯和他的同事、现任夏威夷大学博士后舒艾·李(Shuai Li)能够探测到的月球表面的水。他们使用一种 相对较新的技术,通过分析从月球表面反射回来的阳光来测量岩石中的水量。

“[水分]不多,可能每百万份有几百份,但这些矿藏的规模巨大,有大量的材料可供使用,”米利肯说。“理论上,我们可以从这些矿藏中提取水用于人类探索。”

米利肯说,提取水不像在地球上打井那么简单。这些材料很可能需要从矿藏中开采,然后加热才能将水从玻璃中释放出来。之后,你还需要将水冷凝回可用的液态形式。月球上很可能有足够的材料可以实现这一过程,但在我们开始 开采 月球岩石取水之前,我们需要从月球本身获得更多信息。

李和米利肯使用遥感技术得出了关于月球表面和地下水量的重要结论,但如果能获得未来载人或无人探测器采集的额外样本会更好。我们从阿波罗任务获得的样本是从这些富含水的地层边缘采集的。从可能含有更多水分的地方采集更多样本,将有助于验证和限制这些初步结果。

当然,月球上还有其他水源。在阴影处、月尘中以及月球两极都有实际的水冰,李和米利肯等研究人员正在努力对其进行测定,以便对我们这个岩石卫星内部和表面的所有湿润物质进行统计。

李在 一份声明 中说:“其他研究表明月球两极的阴影区域存在水冰,但这些火山沉积物位于可能更容易到达的位置。“任何有助于月球未来探险者不必从家里带大量水的东西,都是一大进步,而我们的研究结果提出了一个新的替代方案。”

 

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