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?？茖W(xué)家們利用美國宇航局月球勘測軌道飛行器(LRO)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，隨著月球表面溫度的升高，水分子會分離，并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(jié)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(jié)合在一起。月球勘測軌道飛行器上有一臺紫外光譜儀，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(xué)科普：通過將反射的紫外光分解成不同波長，這種儀器創(chuàng)造出了一種“光譜”，這種光譜根據(jù)光線首先照射物質(zhì)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后的最高溫度而升溫。結(jié)果，水分子從風化層分離出來，變成氣態(tài)，并遷移到更冷的地方，在那里它們更穩(wěn)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(fā)現(xiàn)，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(shù)據(jù)在一個關(guān)于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，并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(zhuǎn)到地球直接阻擋風的程度時——水的數(shù)量應(yīng)該會減少。發(fā)現(xiàn)，即使月球被屏蔽，水分子的數(shù)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，并不直接來自太陽風。

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(fā)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(xué)研究所高級科學(xué)家阿曼達亨德里克斯(Amanda Hendrix)說：這些結(jié)果有助于了解月球水循環(huán)，最終將幫助我們了解未來人類登月任務(wù)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(shù)據(jù)與月球表面水是一致的。

月球表面的水隨著地形類型和當?shù)貢r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(xiàn)了觀測結(jié)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(小于單層的1%)對顆粒的熱吸附和解吸，這取決于局部溫度和化學(xué)吸附位點的可用性。LAMP數(shù)據(jù)還表明，在沒有太陽風質(zhì)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(wěn)態(tài)過程，而有利于月球上吸附水分布的遷移機制。

博科園-科學(xué)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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