月球上有水嗎,?有的話在哪里,?
這個(gè)問題看似簡單,,實(shí)際上困擾了人類很多年,。在不同的年代,,認(rèn)識也不盡相同,。
最開始用天文望遠(yuǎn)鏡觀測月球的著名科學(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,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,,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),,太陽從來不會(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系非常早期時(shí)留下的冰,,一直以來保持著永久凍結(jié),從來沒有熔化或汽化,,因此也就沒有逃逸進(jìn)入太空,。
后來,科學(xué)家們對月球進(jìn)行了一系列探測,,發(fā)現(xiàn)了月球極地有水冰存在的證據(jù),。
1996年,美國的克萊門汀號探測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LCROSS探測器數(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)對月球進(jìn)行了紅外觀測,。這個(gè)天文臺(tái)并非月球附近的探測器,,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1.3萬米的高空進(jìn)行觀測,。這個(gè)高度可以讓SOFIA得以避開地球大氣中水蒸氣的干擾,接收到來自天體的水分子的信號,。這次觀測成功檢測到了凱布斯環(huán)形山中水分子釋放出來的信號,,再次證明月球上是有水的。
不過,,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)