科學家在月球表層8厘米以下發現水的存在,水的來源還是一個謎
月球是地球唯一的天然衛星,它陪伴地球走過了數十億年的歲月,對於月球的起源,雖然現在還沒有定論,但是更多的科學家認為可能是來源於一次地球大撞擊,也就是在地球形成的早期,有一顆火星大小的星體撞擊了地球,地球的一部分物質被撞擊出去和這顆星體的部分物質結合形成了月球。
科學家通過對從月球帶回的隕石中,找到了不少有關月球大撞擊理論的證據,所以月球可能就是地球的一部分,如果它是地球曾經的一部分,那麼月球土壤很大的可能也跟地球土壤有許多相似之處。
我們都知道,地球是一顆生命星球,其中71%的面積是海洋,可以說地球是一個富含水的星球,那麼月球土壤中是否也含有水分呢?在早期的月球探索中,包括阿波羅登陸月球帶回的月球土壤,都發現月球表面土壤中是不含有水分的,也就是說月球可能是一個沒有水的星球。
可是,隨著人類太空科技的不斷進步,越來越多的探測器開始對月球進行探索,科學家對月球的認知也越來越多,過去認為月球沒有水的觀點也逐漸被推翻,在最近的《自然·地球科學》雜誌上,科學家發表了對月球有關水的最新認知。
在論文中,科學家通過對月球長期的探測和實驗,發現月球並不是一個完全乾燥無水的星球,月球表面大體是乾燥的,可是在月表淺地表下(深度不過8厘米左右)的月壤中含有大約0.05%的水分。早期阿波羅探月計劃帶回的土壤之所以不含水,主要還是採集的是月球最外層的土壤,如果能夠採取到月表層8厘米以下的土壤,情況可能就會完全不同。
那麼科學家是如何確定月球表層8厘米以下含有水分?原來這是科學家通過觀測隕石撞擊月面發現的,當一顆隕星高速撞擊月球表面,它一般會在撞擊的一瞬間由於高溫而蒸發掉,同時撞擊將產生一次強烈的衝擊波在月壤中傳播。如果一次撞擊的規模足夠大,這種衝擊波可能會造成表層乾粉狀月壤層產生裂隙,並讓下層較為潮濕的含水層中的水分子得以釋放。
藉助美國宇航局「月球大氣與塵埃環境探測器」(LADEE)搭載的科學設備,科學家在月球外逸層大氣中檢測到周期性出現的異常高的水分含量,這些水分的含量非常多,以至於飛船上安裝的這台設備感覺就像海綿一樣,在飛行過程中一路上吸收著這些水分。
根據科學家的估算,隕星撞擊月球表面導致月球每年損失大約久220噸水,而月球的含水層被一層厚度約8厘米的乾燥月壤層覆蓋,如果不是隕星撞擊讓這些水分暴露,可能我們永遠也不知道月球也是一個含水的星球。那麼月球淺地表下隱藏的水分是從哪裡來的呢?
科學家認為月球淺地表下隱藏的水分可能在月球最初形成時已經存在了,至於它們的來源,科學家目前也沒有定論,有科學家認為,這些這些月球上的水最初的來源可能與太陽風粒子注入以及富含水分的隕星撞擊帶來的水分有關,也可能是兩者的共同作用。
研究探索月球淺地表下隱藏豐富水分的來源有可能揭開地球水的來源,畢竟月球有可能是地球的一部分,地球含有豐富的水資源,而月球淺地表下也有不少的水分含量,這可能並不是一種巧合,而是冥冥之中有某種聯繫。現在科學界認為地球的水資源可能是來源於早期的彗星撞擊,但是否真是如此,科學界也沒有肯定的答案,也有科學家對地球豐富水資源的來源有著其它的觀點,認為地球的水可能是來源於地球本身。
現在,科學家發現月球淺地表下有豐富的水分,這對於未來探索研究月球地質以及後續演化的理解有非常重要的意義,月球表面最外層之所以沒有水分,可能跟月球沒有大氣層有關。我們都知道,月球是沒有大氣層的,表面直接暴露在太空中,在太陽風和其它宇宙輻射的影響下,月球表面是很難存在水分的,這也是為什麼月表沒有水存在的原因。
可是月球表面之外,太陽風無法直接影響到,月球早期形成的水保留了下來。由此我們可以得到一個猜測,月球早期的時候可能也是一個含水量非常大的星球,月球表面和地表之下可能大量的水,只是月球後來沒有形成大氣層,沒有大氣層的保護,月球表面的水慢慢被太陽風拐走,只剩下月表之下的水分還保留著。
月球淺地表下水的發現,對於人類未來在月球建立基地,建立月球城市在月球生活有著重要的意義,人類文明遲早會向太空移民,而人類不管移民到哪顆星球,水資源是必須要有的,如果沒有水,人類將無法生存。原來認為月球沒有水,如果未來想移民到月球生活,那只有從地球運送水過去,這就會限制人類移民月球的人口數量。
可現在發現月球其實也是有著不少水分的存在,那麼對於未來人類移民月球,水資源就能夠得到解決,可以直接從月球採集地下水,供人們生活和工作。由此可見,雖然人類對月球已經有了很多的認知,但是還是有很多未知的秘密等著我們去挖掘和探索。
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