這是為什麼？月亮不僅有水，而且水分子還在反彈！
當時鐘敲響月球正午時，水分子開始在月球較亮的一面跳舞。科學家們利用美國宇航局月球勘測軌道飛行器(LRO)的數據發現，隨著月球表面溫度的升高，水分子會分離，並找到另一個溫度較低的地方，直到溫度回落。月球表面的水主要以兩種形式存在：凍結為兩極附近黑暗中總是籠罩著的冰延伸，以及分散在月球表面的水分子與風化層或土壤中的顆粒結合在一起。月球勘測軌道飛行器上有一台紫外光譜儀，這是一種測量(來自太陽的)從月球表面反射回來紫外線的儀器。
博科園-科學科普：通過將反射的紫外光分解成不同波長，這種儀器創造出了一種「光譜」，這種光譜根據光線首先照射物質種類而有所不同。當有水存在時，儀器檢測到的光譜與沒有水時不同。白天，月球表面會隨著正午前後的最高溫度而升溫。結果，水分子從風化層分離出來，變成氣態，並遷移到更冷的地方，在那裡它們更穩定——無論是到附近，表面上更冷的地方，還是向上進入稀薄的大氣層。當天晚些時候，隨著溫度再次下降，這些分子會重新附著在表層風化層上。
研究小組發現，在月球高地這樣的丘陵地帶，這種情況更為普遍。更重要的是，來自月球勘測軌道飛行器的數據在一個關於水分子最初是如何到達月球的理論上戳了一個洞。一種觀點是，氫離子通過太陽風降落到月球上，並與表層鐵氧化物中的氧相互作用，形成水分子，或稱H2O。但如果是這樣的話，當月球受到太陽風的遮擋時——當它旋轉到地球直接阻擋風的程度時——水的數量應該會減少。發現，即使月球被屏蔽，水分子的數量也沒有變化。這表明月球上的水是隨著時間推移而積累起來的，並不直接來自太陽風。
當月球表面太熱時，水分子會從表面分離出來，漂浮到月球表面較冷的區域和稀薄的大氣中。圖片：美國宇航局戈達德太空飛行中心/科學可視化工作室
然而不能排除用光譜儀探測到的確實是水，而不是一種叫做氧化氫的單氫分子的波長，在2019年3月8日發表在《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)上的新研究報告中寫道。行星科學研究所高級科學家阿曼達亨德里克斯(Amanda Hendrix)說：這些結果有助於了解月球水循環，最終將幫助我們了解未來人類登月任務中可以使用的水資源的可獲得性。來自月球勘測軌道飛行器(LRO)萊曼阿爾法測繪項目(LAMP)數據與月球表面水是一致的。
月球表面的水隨著地形類型和當地時間/溫度而豐富變化。熱解吸模型包括了隨緯度變化的解吸活化能，重現了觀測結果。研究人員將光譜斜率的觀測變化解釋為月球表層的水分子(小於單層的1%)對顆粒的熱吸附和解吸，這取決於局部溫度和化學吸附位點的可用性。LAMP數據還表明，在沒有太陽風質子源的地球磁尾中，沒有觀察到表面H2O減少。這就排除了一個涉及到太陽風源的穩態過程，而有利於月球上吸附水分布的遷移機制。
博科園-科學科普｜參考期刊文獻:《地球物理研究快報》
文: Yasemin Saplakoglu/Live Science
DOI: 10.1029/2018GL081821
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