月球南極隕坑發現神秘霜層：產生奇特反光

科學家認為月球南極冷阱之中存在著霜層，冷阱是永久黑暗區域，通常指深隕坑底部或者隕坑壁，這裡無法接收太陽光線直接照射。圖中是繪製的月球表面溫度圖，較寒冷區域(暗藍色)集中在隕坑表面。

研究人員使用美國宇航局月球勘測軌道器的激光儀測量了反射激光光線，這些數據表明冰或者其它高反射物質的存在。圖中呈現的是月球表面的反射率，反射率最高的區域標註為亮紅色。

可能存在的表面水冰是淡粉藍色區域，表面可能存在的冰層位於冷阱之中，這裡是永久黑暗狀態。

目前，最新研究發現月球表面一些隕坑存在霜層，研究人員使用美國宇航局月球勘測軌道器（LRO）觀測到月球南極隕坑中明亮區域非常寒冷，足以在表面結霜。隕坑中可能存在的霜層溫度低於零下163攝氏度，該狀況下水和冰能夠永久保存數百萬或者數十億年時間。

研究人員稱，最新研究證據是結合表面溫度和月球表面反射光線信息獲得的，研究報告作者、美國布朗大學研究生伊麗莎白·菲舍爾（Elizabeth Fisher）說：「我們發現鄰近月球南極的最寒冷區域，也是最明亮的，其亮度超過了土壤，很可能暗示著表面霜層的存在。」

這些冰層沉積呈斑塊分布並且非常稀薄，它很可能混合了土壤表層物質、灰塵和風化岩屑。研究人員指出，他們並未看到類似冰凍池塘或者滑冰場的冰層，相反他們看到了表層冰霜物質。

霜層物質發現於接近月球南極的冷阱之中，冷阱處於永久黑暗狀態，通常是指深隕坑底部或者隕坑壁的一部分，這裡無法直接接收到太陽光線照射。50多年前，研究人員認為，月球冷阱存儲著水冰，但很難證實這一點。上世紀90年代美國宇航局「探勘者號軌道飛行器」觀測發現月球極地存在大量氫，但無法證實是否氫也存在水中，或者以另一種形式存在。

理解沉積合成物是月球勘測軌道器的主要任務之一，該探測器從2009年開始環繞月球運行。菲舍爾和研究同事通過對比月球勘測軌道器儀器數據和月球軌道激光高度計（LOLA）的亮度數據，發現了月球表面霜層物質的存在證據。

他們發現發現鄰近南極的最寒冷區域也非常明亮，暗示存在著冰或者其它高反射性物質。同時，研究人員還觀察了霜層區域表面溫度峰值，因為溫度升高至一個重要臨界值，水冰物質很難持續存在。這項最新研究與2015年另一支研究小組對月球勘測軌道器的分析數據相一致。

科學家對比了隕坑溫度峰值和萊曼-阿爾法繪圖項目（LAMP）紫外線數據，月球軌道激光高度計（LOLA）和萊曼-阿爾法繪圖項目（LAMP）能夠測量沒有太陽光線照射的表面亮度，LOLA通過反射激光進行測量，LAMP能量測量反射太陽光線和氫氣紫外線輝光。

美國宇航局戈達德太空飛行中心LRO項目科學家約翰·凱勒（John Keller）說：「這項發現再次證實了長期軌道勘測月球的價值，所有工作基於多年以來連續測量的綜合數據。」

這項最新研究以及2015年的研究結果進一步證實了月球南極冷阱中存在霜層，但迄今為止研究人員並未在月球北極附近發現類似的跡象。美國德克薩斯州行星科學研究所研究員馬特·西格勒（Matt Siegler）博士稱，關於月球的有趣之處是我們希望在溫度足夠冷的地方找到冰，但這並不完全是我們所看到的。

水冰和其它沉積物質也存在於水星北極鄰近的冷阱之中，雖然水星是最接近太陽的行星，其表面水冰蘊含量是月球的400倍，同時，研究人員仍試圖找出哪種情況更「正常」。

研究人員產生了另一個問題，月球水冰物質形成多長時間？如果水來自於冰彗星或者小行星，它們可能與太陽系的年代相近，同時，標誌著早期水資源通過冰彗星或者小行星碰撞，傳遞至地球和月球。

然而，如果水是由於太陽風驅動的化學反應製造的，那麼水形成的時間則相對較晚。但這兩種理論都可能是正確的——遠古冰可能掩埋在地下深層，新形成的水可能源自表面。西格勒博士指出，有充足的證據支持進一步調查研究，這也有可能幫助科學家理解地球水的起源之謎。（葉傾城）

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