細細想來，月球上也許有穩定且廣泛的水源

新聞 03-12

原標題：細細想來，月球上也許有穩定且廣泛的水源

通過分析兩次月球任務所採集到的數據，科學家有了一項新的發現：有證據表明水在月球表面分布廣泛，不單單局限於特定的地區或地貌。月面的水無論晝夜似乎都能存在，儘管要獲取到它們有些難度。

這項發現有助於研究人員理解月球上水的起源，以及作為資源利用的難易程度。如果月球有充足的水，且容易獲取，未來的探索者就有可能將其作為飲用水，也可將水電解成氫氣和氧氣，充作火箭燃料或供人呼吸。

「我們發現無論月面是白天還是黑夜，也無論我們關注的月面緯度高低，水分子的信號始終存在。」位於科羅拉多州博爾德的空間科學研究所的高級研究員Joshua Bandfield如是說道。他同時也是這項研究的通訊作者，該研究發表於《自然》雜誌的地質學專版。「水始終都有分布，與什麼樣的月表似乎並無關係。」

如果月球有充足的水，且容易獲取，未來的探索者就有可能將其作為資源加以利用。

圖源：美國宇航局戈達德太空飛行中心

該結論同許多早期的研究不一致，後者認為月面上大部分的水分布在兩極地區，且水分子信號的強度隨朔望月周期（平均29.5天，也就是月相的周期）而發生盈虧變化。綜合這兩種因素考慮，一些研究者提出水分子可能在月面跳來跳去，直到它們進入月球兩極附近的隕石坑的陰影內，這是一種「寒冷陷阱」。在行星科學裡，「寒冷陷阱」一詞指的是一片區域冷到一定程度後，其中水分的蒸發和其他能接觸到月面的揮發過程的時標都被極度拉長，也許可以長達幾十億年。

相關的爭論仍在持續中，爭論點在於目前的探測細節上。研究的證據主要來自測量月面反射光強度的遙測設備上。只要水存在，這些設備就能在3微米的波段提取到指紋一般的特定光譜，這段光譜在可見光外，屬紅外輻射。

問題是月面夠熱，其自身也能在紅外波段發出暗淡的輻射。其中的挑戰在於將月面的反射光和自身的輻射剝離開。為了將其分開，研究人員需要十分準確的溫度信息。

Bandfield和同事設計了一種全新的方法來整合溫度信息，他們根據美國宇航局（NASA）的月球勘測軌道器（LRO）上的「月球輻射計設備」（簡稱Diviner）所測量的數據做了一個細緻的模型。該團隊將溫度模型應用於NASA先前發射的「月球礦物繪圖儀」所採集的數據上。該繪圖儀由NASA位於加利福尼亞州帕薩迪納（Pasadena）的噴氣推進實驗室（JPL）研製，能測量可見光和紅外輻射，搭載於印度發射的「月船一號」軌道器上。

月球軌道探測器（LRO）

這次在月面上新發現的廣泛存在且穩定的水，很可能主要以OH的形式存在，它由一個氧原子和一個氫原子構成，性質較H2O的水分子要活潑些。OH也稱羥基，自身不穩定，傾向於「攻擊」其他分子，或同它們化合在一起。因此，要利用它就必須將其從礦物中提取出來。這項研究也預示著，月球上的水分子並非鬆散地附著於表面之上。

「將月球表面上的水或羥基分子的移動能力推到極限，我們就能限制抵達兩極地區『寒冷陷阱』內的水量。」來自德克薩斯州聖安東尼奧地區西南研究所的Michael Poston如是說道。

仔細梳理月球上所發生的事情，有助於研究人員理解水在穿越太陽系的石質天體上是如何長期貯存的。研究人員仍在討論，關於月球上的水源情況，該發現能告訴他們什麼。研究結果指出，OH與（或）水分子是在太陽風轟擊月面的時候被創造出來的，但是該團隊並未排除OH與（或）水分子來自月球自身的可能性——來自深層的礦物自形成之初就被鎖在月球內部，它們能緩慢地釋放水分子。

「此類科學問題非常、非常困難，只有綜合各種不同任務中所採集的多項數據，我們才能提煉出答案。」來自馬里蘭州綠帶城，NASA戈達德太空飛行中心的LRO項目科學家John Keller如是說道。

月球軌道探測器（LRO）由馬里蘭州綠帶城的NASA戈達德太空飛行中心管理，並向NASA設在華盛頓特區總部的科學任務董事會負責，由噴氣推進實驗室（JPL）設計、建造，並且管理其上的月球輻射計設備（Diviner）。