“嫦娥五号”让月球有水“实锤” ,但水的来源存争议( 二 )


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月球克拉维乌斯环形山
美国找到月球有水的证据 , 不是来自SOFIA这个地球同温层观测平台 , 就是月球轨道上的环绕器 , 而“嫦娥五号”软着陆对月壤进行原位探测 , 估算出了月壤含水约为120ppm , 月岩含水量约180ppm , 这是人类首次通过原位探测证明月球有水 , 算是实锤了月球有水存在的证据 。
水的来源依旧存争议
月面白天温度最高可达160摄氏度 , 夜间最低能降到零下180摄氏度 。在这样严酷的环境下 , 液态水早就蒸发殆尽 。那么 , 月球上的水到底来自哪里呢?
首先我们要知道 , 月球上并没有直接发现游离的液态水或冰 , 甚至没有发现主要成分是羟基的矿物 , 无论是遥感还是原位探测 , 月球上的水是通过水分子和羟基的红外信号 , 折算出来的含水量 , 这些“水”很可能是月球矿物晶格中的结晶水和结构水 , 或以其他诡异的状态苟延残喘 。
更进一步说 , 月球表面的含水量是微乎其微的 , 月岩180ppm的含水量相当于1吨月岩中只有180克水 , 这点水不要说和大多数地球土壤相比 , 就是和干燥的沙漠对比都少得可怜 。沙漠中沙子的含水量每吨一般在2公斤到十几公斤 , 而月壤中的水不到地球沙漠含水量的1/10 。
目前 , 科研人员对月球上水的来源提出了3种不同说法:
第一种推测 , 月面的水是太阳风吹来的 。太阳风不仅会吹走火星大气 , 它也含有大量的氢 , 当太阳风吹到月球表面时 , 太阳风中的氢和月壤矿物中的氧结合形成羟基甚至水分子 , 并在月壤中保存下来 。科研人员认为 , 月壤中大部分的水是太阳风吹来的 。
第二种假说 , 月面的水是彗星撞来的 。来自外太阳系的彗星含有大量的水冰 , 它们进入内太阳系在阳光照耀下挥发 , 但也有些彗星撞击到月球 , 带来宝贵的水 。彗星撞击时绝大部分的水都蒸发逃逸不复存在 , 但也可能有一部分水渗入月壤 , 保存下来成为月壤中的水 。
第三种猜测 , 月球岩石本身就含有水 。固态星球矿物含水本就顺理成章 , 以近期汤加火山大喷发为例 , 火山喷发的气体中绝大多数都是水蒸气 。科研人员在“阿波罗”取回的月球样品中 , 发现部分矿物中含有极少的水 , 可以支持这个猜测 , 而嫦娥五号着陆器发现月岩含水量远高于月壤 , 尤其是它探测的那块月岩 , 本身形成于月球深处 , 是陨石撞击溅射出来的 , 这为月球水的内生说提供了有力证据 。
“嫦娥五号”让月球有水“实锤” ,但水的来源存争议
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航天员从月球上采集到的玄武岩
综上所述 , 月球上的水既可能是太阳风吹来的 , 也可能是月球形成时岩浆本身就有的 , 还可能是彗星等深空天体撞击带来的 。根据“嫦娥五号”的探测分析结果 , 月壤中的水绝大部分是太阳风贡献的 , 而月岩的水多数应该是岩浆凝固前就有的 。
月球取水还得看极地
月球有水的喜讯听到了多次 , 但较真地说 , 目前月球有水 , 还只是对水分子甚至羟基进行光谱探测的结果 , 最多只能证明月球表面存在水分子 , 要说存在水蒸气、水冰 , 甚至是液态水等货真价实的游离水 , 仍然有待发现 。
水是生命之源 , 虽然科学探测发现月球上有水 , 但在严酷的环境下月球无法诞生生命 。即使如此 , 水的存在也让月球成为了一个别具吸引力的地方 。很多人甚至一些科研人员写的论文都在大胆畅想 , 如果能有效开采和利用月球上的水 , 将能帮助航天员维持在月球上的活动 , 甚至制取氢氧推进剂 , 服务载人登陆火星的计划 。