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NASA寻找月球水源行动获意外收获:冰层存在可能更广泛
发布日期:2021-08-03 11:20:01  稿源:cnBeta.COM

据外媒报道,阿波罗计划几十年前拍摄的照片为NASA在月球上寻找水源的工作带来了新的曙光,或者更准确地说,带来了新的阴影,这可能为未来在月球基地中更自给自足的Artemis宇航员铺平了道路。虽然月球通常被认为是干燥和荒凉的,但科学家们相信,在月球的两极存在水冰。然而新研究表明,冰层可能更广泛。

两极的冰受益于持续的阴影:它们是在火山口中发现的,这些火山口永远感受不到太阳的热量。Artemis项目的目标之一是,当宇航员重返月球时,找到一种可以利用这些水建立一个更可持续的月球基地的方法。

然而,最近在更广泛的范围内观察到有水冰存在的证据。这包括在月球的日面表面,在那里,你会认为太阳的热量会蒸发它。“这些观察结果一开始是违反直觉的:水不应该在这样恶劣的环境中生存,” NASA喷气推进实验室科学家Björn Davidsson解释道,“这对我们对月球表面的理解提出了挑战并提出了一些有趣的问题,如水冰等挥发物是如何在没有空气的物体上生存的。”

Davidsson和他的合作者、喷气推进实验室的科学家Sona Hosseini今日发表了一篇新论文,其可能解释了冰是如何滞留的。他们指出,月球表面不是规则的和平坦的。相反,它的岩石质地加上非常稀薄的月球大气层可能会形成一些可以持续使用冰的地方。

通过将1969年至1972年阿波罗计划的图像考虑进来,这两位科学家可以将巨石和陨石坑纳入冰的形成和融化的计算机模型中。NASA指出,其结果是形成了一个以前被忽视的阴影区域网络。“通过将这种表面粗糙度纳入他们的计算机模型,Davidsson和Hosseini解释了在小阴影中霜是如何形成的以及为什么水的分布在一天中会发生变化,”NASA说道。

温暖地区的温度可以达到240华氏度或120摄氏度。然而,由于大气非常稀薄,即使在附近极端寒冷的地区,热量也往往不会分布。因此,在阴凉处,温度可能骤降至零下350华氏度或零下210摄氏度。

NASA解释称:“随着太阳在月球上运行,月球表面的霜可能会积聚在这些寒冷的阴影区域、慢慢暴露在阳光下并循环进入月球的外逸层。然后水分子在表面再次冻结,并在其他寒冷、阴暗的地方再次积累为霜。”

最新发表在《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》上的这项新研究则建立在先前试图整合表面粗糙度数据的研究基础上。另外,它还考虑了水分子如何以霜的形式留在月球表面,这是一个新的考虑,其影响也不仅仅局限于理论层面。

Hosseini说道:“如果在月球阳光充足的地区有水,那么未来的探险者可能会把它作为燃料和饮用水的来源。”

接下来,科学家们将进一步研究月球上可能存在多少水冰、它们有多容易接近以及它们随着时间推移如何围绕月球表面移动。新传感器--Heterodyne OH Lunar Miniaturized Spectrometer (HOLMS)--正在被开发成能在未来的任务搭便车到我们的自然卫星并在那里测量羟基水平。而这可能是水存在的迹象。

然而除此之外,新发现可能会对更远的太空探索产生更广泛的影响。毕竟,月球并不是唯一拥有大量表面纹理的地方,火星上类似的角落和裂缝--甚至土星环中的粒子--可能也隐藏着水冰,进而可能在未来的任务中起到作用。

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