来自不同的月球探测数据都显示了月球上存在水或羟基物质的证据

 

 

　　10年前，美国多镜面望远镜主管费思·维拉斯（Faith Vilas）曾为月球所困扰：通过仔细分析来自“伽利略”木星探测器的数据，她看到月球照片中出现了一些奇怪的信号。当她在红外波段下观察时，发现月球南极附近存在着一些斑点；而对小行星的探测也曾出现过这样的信号。该信号是否与羟基物质的存在有着某种联系？羟基物质是一种矿物，它的形成需要热源和水源。因此许多人认为月球两极的环形山下埋藏了水冰，难道这个信号意味着如此的讯息吗？
 

埋藏了水冰？

　　维拉斯也是这样认为的，于是她向1999年的月球行星科学大会提交了月球可能存在水冰的会议摘要。然而，时隔几年她没能将她的这一想法公布于众。她说：“当时这一想法批评声不断。”如今，她的观点正在被证实。不久，来自两个航天器的探测结果将给出详细的光谱分析并有望证实月球南极的确处处充满了水蚀矿物。
 
　　无独有偶，美国航空航天局（NASA）在6月18号发射的“环月球巡逻者”（LRO）返回的最初结果也提供了月球上存在水的证据。渐渐地，科学家们自信地认为可以对这个长达几十年的争论画上圆满的句号。事实上，月球许多地方都有水的足迹：并不仅仅被封闭在矿石里，而且还被深埋于冰块或冰层中。
 
　　“月球环形山观测和摇感卫星”（LCROSS）首席科学家安东尼·卡拉普瑞特（Anthony Colaprete）说：“我们正处于对月球两极重新认知的新时代，包括如何从那里采集水冰。”LCROSS计划在10月9日撞向月球南极的冰层。
 

富含氢元素

　　LRO的最初结果是在9月17日公布的，并证实了月球上留有几十亿年前捕捉到冰的这一说法。一台热成像仪显示了月球极地环形山永久阴暗区的温度之低，绝对温度只有35开尔文（-238摄氏度）。LRO项目科学家理查德·冯德拉克（Richard Vondrak）说，这些地方是太阳系中最寒冷的地方――甚至比冥王星还要寒冷。
 
　　这个惊喜来自于LRO的另一个装置，它能计算缓慢移动的中子，进而测量月球表面顶层大约1米的氢丰度。尽管测量到的氢丰度也可能是单独的氢分子或者是其他分子中含有的氢元素，但是这通常代表了水冰的存在。正如早期的“月球勘探者”任务一样，LRO已经找到了月球极地富含氢的证据。
 
　　然而随着增加的分辨率，他们惊奇的发现在月球极地区域水冰的分布变化：一些环形山似乎富含氢，其他的环形山则不然。另一件不可思议的事，就是在环形山峭壁外面的一些区域（科学家们曾认为这里太热以致于无法存留水）也富含氢。冯德拉克指出，这显示了那里的水很可能是近期获得的，或者是由于撞击被埋藏在月球土壤中。包括LRO的雷达装置也探测到了相似的结果：在月球南极的环形山底很可能有冰的存在。
 

“深度撞击”

　　如果LCROSS撞击后发现水冰，将会彻底消除对于月球上是否存在水的质疑，同时也开启了人类新的探索：诸如富含水的彗星撞击时将水留在了月球上。冯德拉克说，如果它们曾发生撞击的话，这对于南极洲冰芯的研究提供了颇有价值的线索。
 
　　对月球存有水冰有两个流行的理论：其一认为39亿年前月球受到了一系列彗星的重度撞击，这些撞击将水深深地埋藏在月球里面；然而另一些人则认为，月球上可以存在一个更加持续的、浅层的水沉积系统，系统中的水是由不断撞击并携带少量水的微小陨石所致。
 
　　其二是太阳风能够提供水的来源，它能够向月球表面提供稳定的质子流，进而在月球土壤中同氧结合形成水。形成的水大部分逃逸到了太空中，只有少量的水通过自由分子被带到月球的极地，从此被保存下来。根据月球环形山的氢信号以及雷达信号的分布变化，暗示了很早以前该区域遭遇彗星的连续碰撞；而来自于环形山峭壁以外的信号则很可能是一个更加持续的浅层撞击。
 
　　与此同时，科学家们正在如饥似渴地等待着两组调查月球南极羟基物质的数据：来自深度撞击的观测以及印度的“月船”1上的月球矿物绘图仪的数据，这些都将在《自然》杂志上公布，以提供更多关于维拉斯早前看到的月球存在水的详细光谱证据。
 
　　去年，维拉斯本人终于在一份日本杂志发表了她的结果。“几年前这个结果被忽视，我内心感到无比苦闷，”她说，“然而，现在这一想法即将被证实，这又让我感到激动不已。”
 

资料来源 Nature网络版

责任编辑 则 鸣