科學家發現月球有水:一噸土壤含900克水(圖)

2009-09-25 08:54

 

美國宇航局根據月球勘探軌道器獲得的數據製作的月球南極圖

據國外媒體報導，自從人類首次登月以來，科學家就認為月球是個乾燥之地。但來自三個不同的探測器觀測顯示，月球表面遍及水的化學特徵，但數量極少，一噸月球表層土壤約含32盎司(約900克)水。有關研究將刊登在9月25日出版的《科學》雜誌上。

附著於月球土壤表面

科學家表示，月球表面土壤中含有的水氣並不足以孕育生命。但是，如果對大量水氣進行處理，或許可以給未來的"月球居民"提供資源--飲用水和火箭燃料。月球表面水的數量並不多。據研究小組成員、美國馬里蘭大學天文學家傑西卡．桑塞尼(Jessica Sunshine)介紹，如果你用一個兩升的蘇打瓶子裝滿月球泥土，那麼裡面含有的水可能只有一滴。

領導實施這項研究的布朗大學科學家卡利．佩特斯(Carle Pieters)說，另一個感受月球水少的方法是，如果你想得到一杯水，那就好比從泥土中找到一顆棒球那麼大的鑽石。桑塞尼說："它粘在月球表面的土壤上，我們總是把月球看作一個沒有生機的地方，這多少有點像正在發生的動態進程。"

研究成果刊登在betway体育手机网 一期《科學》雜誌上，美宇航局的新聞通氣會也對這項研究做了說明。這一發現可能會讓美宇航局重新將注意力放到月球。在人類成功登月 40年後，月球的吸引力日漸消減，照舊還是那一片"華麗的荒土"。按計畫，兩週以後，美宇航局的一個探測器將撞擊月球南極附近，查看下面是否隱藏有冰。

反覆論證得出結論

過去十年，天文學家在月球兩極發現了一些地下冰的跡象。但是，betway体育手机网 發現顯然與以前的發現有很大的不同--這次發現的水是粘在月球土壤表面而不是被吸入其中，且無處不在，出乎所有人的意料。桑塞尼說："月球比我們去過的任何沙漠都乾燥。"

此次得出月球上的有水證據的數據是由繞月球飛行或是途中經過月球的航天器發現的，他們分別是繞月的印度月船一號，和途中經過月球的美國卡西尼號和深度撞擊號探測器。

三個探測器全部使用同一類儀器，研究對特定光波長的吸收情況，這種波長僅是兩種分子的化學信號：水和羥基(hydroxyl)。羥基由一個氫原子和一個氧原子構成，而水有兩個氫原子。桑塞尼指出，鑒於一些波長在白天消失以及另一些波長沒有消失的時間，這表明水和羥基都存在。

這種光的波長最早是由印度探月衛星"月船一號"上的儀器發現的。"月船一號"已在上個月停止運行。據佩特斯介紹，科學家最初以為是"月船一號" 上的儀器出現了故障，因為眾所周知，月球表面的確連一滴水都沒有。佩特斯說："我們為此爭論了好幾個月，試圖發現問題所在。"桑塞尼在美宇航局"深度撞擊"(Deep Impact)探測器上安裝了類似儀器。"深度撞擊"探測器的目的地是彗星，但在今年6月經過月球。

於是，科學家給"深度撞擊"探測器發送指令，令其尋找水和羥基的信號，這個探測器不負眾望，真的找到了它們的信號。科學家還回顧了美宇航局"卡尼西"號探測器的數據記錄，"卡尼西"號目前在繞土星旋轉，10年前，它安裝有類似的儀器，也曾飛越月球。通過數據記錄，科學家發現"卡尼西"號當時就已發現同樣的事情。

水存在的三種可能性

佩特斯說，三臺儀器出現同樣問題的概率幾乎為零，更何況它們分別安裝在三個不同的探測器上，所以，這證實月球表面的確存在水和羥基。佩特斯說： "毋庸置疑，月球表面有水和羥基，這一點十分明確。"佩特斯解釋說，科學家以前曾對宇航員帶回地球的月球土壤樣本進行過測試，結果的確發現了水的痕跡，但當時他們以為那是地球空氣的水氣污染。

三位未參與betway体育手机网 研究的科學家均表示，這一結論意義重大。美國亞利桑那州立大學的羅恩．格裡利還借用佩特斯的話說，結果"十分明確"。美國月球與行星研究所高級科學家保羅．斯普蒂斯(Paul Spudis)稱，betway体育手机网 研究結果令人興奮不已，但同時也提出了一個合乎邏輯的問題：月球上的水究竟從哪兒來的？

佩特斯認為有三種可能：一是來自撞擊月球的彗星或小行星，二是撞擊事件釋放了困於月表下面的水；三是攜帶氫原子的太陽風，氫原子與月球土壤中的氧原子結合形成水。桑塞尼和佩特斯二人都更傾向於最後一個可能性。桑塞尼說，如果真是太陽風，那還意味著太陽系中沒有大氣的地方也可能有少量水，比如水星和小行星。