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新研究理论认为NASA Artemis宇航员可在月球上找到更多水资源

2022-04-29 17:05:24 cnBeta.COM
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月球南极附近的 Artemis 任务大本营想象图(来自:NASA)

有趣的是,在上月发表于《科学报告》期刊上的一篇文章中,有研究人员分享了一则好消息 —— 我们所在的这颗蓝色星球的大气层,可能促成了月球上的一些水资源、且大致相当于休伦湖(地球排行 No.8)。

来自阿拉斯加大学 Faribaks 地球物理研究所的论文一作 Gunther Kletetschka 在一份声明中指出,月球上的含水量,可能大大地超过了此前的预期。

2009 月球南 / 北极“冰冻水”图像(图自:NASA)

之所以 NASA 决定在月球南极着手建设 Artemis 任务的大本营,是因为有不少科学家推测那里可能在地表下隐藏了大量的冰冻水。

大多数时候,相关研究都根据水量与太阳风、小行星 / 彗星携带等综合理论因素,来计算这个假定的月球水储量。

月球接近地球磁尾的分析(图自:Gunther Kletetschka)

其中一种观点是,数十亿年前的“重轰炸”晚期,充满氢和氧离子的小行星与彗星撞击到了月球表面,然后部分粒子可能融合到一起成为了水。

另一种观点则是与流行的太阳风理论有关,推测带有氢和氦原子的太阳风刮向了月球,结果与剩余的小行星尘埃相互作用产生了相当多的水。

研究配图 - 1:地磁三维剖面图

上述两种假设,也被许多科学家想象为地球上的水起源。但在研究了 NASA 月球勘测轨道器收集的月球引力数据后,研究人员很快意识到了第三种解释。

据说该方式有望为月球两极带来额外的 3500 立方公里(840 立方英里)水量,相当于世界第八大湖 —— 休伦湖(Lake Huron)。

研究配图 - 2:月球极地地区的地形与地质

研究人员指出,当月球穿过地球磁层时,地球上层大气中的氢和氧离子,可能曾经逃逸并落到月球表面。在这个区域内,地球的大气离子被排斥的可能性相当高。

如果月球正在在界限内,被排斥的粒子,基本上会被直接射到这颗卫星上。此外由于月球没有自己的磁层,它就没办法将这些粒子排斥回地球,而是被迫在月球表面接纳氢和氧。

研究配图 - 3:月球北极区域内梳状因子(CF)的稳定性

Kletetschka 将这个概念形象地比作“沐浴”,即月球在迎面接受从地球淋洒过来的水离子。一旦其抵达月球表面,这些离子就会结合形成永久冻土层。

然后通过各种地质过程,这种霜冻的月冰可能被逐渐驱赶到月面以下,甚至慢慢转变成液态水。若真如此,NASA 阿尔忒弥斯任务的宇航员们将欣喜不已。

研究配图 - 4:月球南极区域内梳状因子(CF)的稳定性

一方面,登月宇航员可利用大量的水资源来维持生命活动所需。另一方面,月球空间站也可将之用于燃料生产等用途。

甚至未来某一天,我们可将月球作为深空任务的检查站 / 服务区,为更遥远的太空探索项目提供强有力的支撑。

最后,Kletetschka 等研究人员的预估还是相当保守,即只有 1% 的地球大气粒子逃逸并落到了地球,才能形成如此规模储量的月球水。

感兴趣的朋友,还请移步至《Scientific Reports》,并查阅《通过重力分析月球两极附近的水相分布》(Distribution of water phase near the poles of the Moon from gravity aspects)一文。

责任编辑:bH_05118

关键词: 科学探索 新研究理论认为NASA Artemis宇航员可在月球上

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