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科學家發現月球內部或許有大量水源存在

科學家發現月球內部或許有大量水源存在

古代火山沉積物的證據表明,月球岩漿含有大量的水分,從而加強了月球內部是富含水的觀念。

最近,科學家對月球數據的一項新研究發現,與周圍地形相比,分佈在月球表面的許多火山沉積物含有異常高的被捕獲水量。這些古代沉積物中的水的發現被認為是由月球深度內部的岩漿爆發形成的透明結晶珠組成的,這種想法使得月球地幔令人驚訝地認為富含大量水分。

科學家多年來一直認為,月球的內部大部分已經耗盡了水和其他揮發性化合物。 2008年,當一個包括布朗大學地質學家阿爾貝托·薩爾(Alberto Saal)在內的研究團隊從阿波羅15號和17號的月球探測到的一些月球火山透明結晶珠回到地球時,在上面發現了一些水。 2011年,進一步研究這些珠子中微小的結晶形成,顯示它們實際上含有與地球上一些玄武岩相似的水量。這表明月球的地幔至少含有與地球一樣的水存在。

「關鍵問題是,阿波羅樣本是否代表月球內部的大部分條件,或僅僅是在另一個」乾燥「地幔中不尋常現象或可能是異常的富含水分的地區,」新研究的主要作者Ralph Milliken布朗地球環境與行星科學系教授。 「通過查看軌道數據,我們可以檢查月球上沒有被阿波羅或者盧娜任務取樣的大型火山碎屑沉積物,幾乎所有人都看到水的標識,這表明阿波羅樣本沒有異常,月球的大部分內部可能是潮濕的。「

使用軌道儀器檢測月球火山沉積物的含水量並不容易。科學家使用軌道光譜儀來測量從行星表面反射的光。通過觀察哪些波長的光被表面吸收或反射,科學家們可以了解哪些礦物質和其他化合物存在。

問題是,在一天的過程中,尤其是在這些火山碎屑礦床位於的緯度地區,月球表面會升溫。這意味著除了從表面反射的光之外,光譜儀還會測量熱量。

「熱輻射發生在我們需要用來尋找水的波長相同的波長。 「所以為了有信心地說明水是存在的,我們首先需要考慮和去除熱排放的組件。」

為了做到這一點,實驗室測量阿波羅任務返回的樣本,結合月球表面感興趣區域的詳細溫度曲線。研究人員利用新的熱修正技術,研究了月球礦物學測繪儀(Moon Mineralogy Mapper)的數據,這是一個成像光譜儀,飛行在印度的Chandrayaan-1月球軌道儀上。

研究人員發現幾乎所有先前映射在月球表面的大型火山碎屑礦床中的水分,包括在收集含水透明結晶珠樣品的阿波羅15和17個著陸點附近的沉積物。

「這些富含水的礦床的分佈是關鍵,」 「它們分佈在表面上,這告訴我們,阿波羅樣本中發現的水不是一次性的,月球火山碎石似乎是普遍富含水的,這表明地幔也是如此。

月球內部富含水分的想法引發了有關月球形成的有趣問題。科學家認為月球形成的碎片留在後面,一個關於火星大小的物體在太陽系歷史上很早就撞上了地球。科學家假設月球內部乾燥的原因之一,因為形成水所需的氫氣似乎不太可能在這種影響的熱度下倖存下來。

「月球之內水的越來越多的證據表明,水以某種方式生存,或者在月球完全凝固之前,小行星或彗星的影響不久之後就被帶到了這裡。」 「月球內部水的確切來源仍然是一個大問題。」

除了揭示早期太陽系的水文故事之外,這項研究還可能對未來的月球探測產生影響。研究人員說,火山小的結晶珠不含大量的水,約佔重量的百分之五十五,但沉積物很大,水分可能會被抽出。

「其他研究表明,在月球陰影區域存在水冰,但火山灰沉積物位於可能更容易進入的地方。」 「有助於拯救未來月球探險者不必從地球帶去大量水,現在發現的任何事情都是向前邁進的一大步,為我們的科學發現提出了一個新的選擇。

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