根據(jù)科羅拉多大學(xué)博爾德大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究,在月球表面隱藏的水可能比科學(xué)家曾經(jīng)懷疑的要普遍得多。在某些情況下,這些微小的冰塊可能會存在于不超過一分錢的永久陰影中。
“如果可以想象站在月球表面的兩極之一附近,那么整個地方都會看到陰影,” CU Boulder大氣與空間物理實驗室的助理教授Paul Hayne說。“這些微小的陰影中有許多可能充滿冰。”
在今天發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上的一項研究中,海恩和他的同事們探索了月球上被稱為“冷阱”的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象是處于永恒黑暗狀態(tài)下的表面陰影區(qū)域。
許多人可能沒有數(shù)十億年的陽光。這些角落可能比以前的數(shù)據(jù)表明的要多得多。研究人員根據(jù)美國國家航空航天局(NASA)的“月球勘測軌道器”的詳細(xì)數(shù)據(jù),估計月球可以容納大約15,000平方英里的各種形狀和大小的永久陰影-根據(jù)理論,這些水庫也可以通過冰保存水。
換句話說,未來的月球居民可能會很幸運(yùn)。
天體物理學(xué)和行星科學(xué)系的海恩說:“如果是正確的話,水將更容易用于飲用水,火箭燃料以及美國宇航局所需的一切東西。”
參觀火山口
要了解冷阱,請首先前往月球南極附近的沙克爾頓火山口。這個巨大的撞擊坑深達(dá)數(shù)英里,綿延約13英里。由于月球相對于太陽的位置,隕石坑的許多內(nèi)部永久處于陰影下-完全缺乏直射陽光,導(dǎo)致內(nèi)部溫度徘徊在華氏300度左右。
海恩說:“當(dāng)你眺望沙克爾頓隕石坑或鞋匠隕石坑時,你正在尋找這個廣闊而黑暗的人跡罕至的地區(qū)。” “這是非??膳碌摹?rdquo;
然而,令人難以置信的性質(zhì)可能也是這些隕石坑對計劃中的月球基地的重要性的關(guān)鍵。長期以來,科學(xué)家一直認(rèn)為,這樣的冷阱可能是冰的理想環(huán)境-冰是一種寶貴的資源,在月球上稀少,但在富含水的彗星或小行星墜毀時偶爾會大量運(yùn)送。
海恩說:“在冷阱中溫度是如此之低,以至于冰就像巖石一樣。” “如果有水進(jìn)入那里,那么十億年都不會流失了。”
然而,在最新的研究中,海恩和他的同事們想知道這種陷阱可能有多普遍。它們只存在于大型隕石坑中,還是散布在月球表面?
為了找到答案,研究小組從現(xiàn)實生活中對月球的觀測中提取了數(shù)據(jù),然后使用數(shù)學(xué)工具以很小的比例重現(xiàn)了月球表面。答案:有點像高爾夫球。
根據(jù)研究小組的計算,月球的北極和南極可能包含大量凹凸不平的物體,能夠容納永久的陰影-其中許多只有一厘米寬。先前的估計將月球上冷阱的面積固定在7,000平方英里左右,約為Hayne和他的同事所預(yù)測的一半。
挖水
海恩(Hayne)指出,他的團(tuán)隊無法證明這些陰影確實藏有冰袋-唯一的方法是親自去那里或用火星車挖去。
但是結(jié)果令人鼓舞,從字面上看,未來的任務(wù)可能會進(jìn)一步闡明月球的水資源。例如,海恩(Hayne)領(lǐng)導(dǎo)著NASA的月球緊湊型紅外成像系統(tǒng)(L-CIRiS),它將在2022年拍攝月球南極附近表面的熱感應(yīng)全景圖像。
如果他的團(tuán)隊的發(fā)現(xiàn)得到證實,那么在月球上找到熱水淋浴的成分可能會變得容易得多。
海恩說:“宇航員可能不需要進(jìn)入這些深深的陰影中。” “他們可以走來走去,發(fā)現(xiàn)一米寬的東西,可能藏有冰塊。”