這個(gè)問題看似簡(jiǎn)單,,實(shí)際上困擾了人類很多年,。在不同的年代,,認(rèn)識(shí)也不盡相同。
最開始用天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)月球的著名科學(xué)家伽利略,,看到月面上有大片黑暗的地區(qū),,他想這一定是月球上的海洋,于是將它們稱為為月海,。
后來(lái),,隨著科學(xué)的發(fā)展,人們才知道,,這些月海是月面上的低地,,并非海洋。月球引力很弱,,沒有大氣,,晝夜溫差很大,被太陽(yáng)照亮的月面溫度可以高達(dá)100多攝氏度,,所以也根本沒有水,。由美國(guó)和蘇聯(lián)的月球任務(wù)帶回的月球樣品是完全干燥的——它們甚至不含有將水分子鎖定在其晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)的礦物質(zhì)。地球的巖石則相反,,幾乎總含有1%或2%的水,。
不過(guò),到了20世紀(jì)60年代,,一些科學(xué)家認(rèn)為,,月球兩極附近可能在理論上存在著冰。由于在月球的兩極地區(qū),,太陽(yáng)從來(lái)不會(huì)升得太高,,因此兩極附近環(huán)形山中的永久陰影區(qū)內(nèi)的溫度一直很低,所以,,那里有可能存在太陽(yáng)系非常早期時(shí)留下的冰,,一直以來(lái)保持著永久凍結(jié),,從來(lái)沒有熔化或汽化,因此也就沒有逃逸進(jìn)入太空,。
后來(lái),科學(xué)家們對(duì)月球進(jìn)行了一系列探測(cè),,發(fā)現(xiàn)了月球極地有水冰存在的證據(jù),。
1996年,美國(guó)的克萊門汀號(hào)探測(cè)器從月球南極附近的一個(gè)很深的古老環(huán)形山中接收的雷達(dá)回波顯示出了那里有低密度物質(zhì)的沉積,,可能是水冰,。
2009年,NASA進(jìn)行了月球環(huán)形山觀測(cè)與遙感衛(wèi)星(LCROSS)任務(wù),,控制“半人馬座”火箭撞向月球南極附近的另一個(gè)被陰影深深籠罩的凱布斯環(huán)形山,,而LCROSS在幾千千米外觀測(cè)撞擊后噴出物質(zhì)的光譜數(shù)據(jù)并傳回地球。幾個(gè)星期后,,NASA的科學(xué)家宣布,,對(duì)LCROSS探測(cè)器數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析證實(shí)了噴出物中存在水分子。水含量不是很大——只有約十萬(wàn)分之一,,低于地球上沙漠中的沙子——但已經(jīng)足夠支持早先的想法了,。
2020年,NASA又利用索菲亞平流層紅外天文臺(tái)(SOFIA)對(duì)月球進(jìn)行了紅外觀測(cè),。這個(gè)天文臺(tái)并非月球附近的探測(cè)器,,而是一架改裝的波音747SP飛機(jī),搭載一臺(tái)有效口徑2.5米的望遠(yuǎn)鏡,,飛行在超過(guò)1.3萬(wàn)米的高空進(jìn)行觀測(cè),。這個(gè)高度可以讓SOFIA得以避開地球大氣中水蒸氣的干擾,接收到來(lái)自天體的水分子的信號(hào),。這次觀測(cè)成功檢測(cè)到了凱布斯環(huán)形山中水分子釋放出來(lái)的信號(hào),,再次證明月球上是有水的。
不過(guò),,人類至今沒有在月球上直接看到或者拍到大片的水冰,,所以,水的含量究竟有多大,,還是個(gè)未知數(shù),,只能留待今后的進(jìn)一步探索了。
(本回答主要參考了《今日天文:太陽(yáng)系和地外生命探索》(原書第8版),,著者:[美]埃里克·蔡森,、史蒂夫·麥克米倫;譯者:高健,、詹想)
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