此前，研究人員在月球表面發(fā)現(xiàn)了氫的存在，但不確定它是以水(H20)的形式存在，還是以相對(duì)較近的羥基(OH)的形式存在。

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有趣的是，這是索菲亞第一次看月亮。(圖片:美國(guó)國(guó)家航空航天局)

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NASA在月球上的發(fā)現(xiàn)：美國(guó)宇航局竟然在月球表面發(fā)現(xiàn)了水！周一宣布的這個(gè)消息真是前所未有，美國(guó)國(guó)家航空航天局（以下簡(jiǎn)稱NASA）已經(jīng)確認(rèn)了月球的平流層紅外天文臺(tái)（名為SOFIA）在其陽(yáng)光照射的區(qū)域發(fā)現(xiàn)了水，這意味著可能水遍布在月球表面而不單單是分布在之前認(rèn)為陰冷地區(qū)。SOFIA在克拉維烏斯環(huán)形山中檢測(cè)到了水分子的存在。這個(gè)環(huán)形山位于月球的南半球，是地球上可見(jiàn)的最大環(huán)形山之一。

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此前，研究人員在月球表面發(fā)現(xiàn)了氫的存在，但不確定它是以水(H2O)的形式還是相對(duì)較接近的羥基(-OH)形式存在。根據(jù)這個(gè)地點(diǎn)的數(shù)據(jù)，月球表面每立方米水的濃度為百萬(wàn)分之一百到百萬(wàn)分之四百一十二，大概相當(dāng)于一瓶十二盎司的水。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，撒哈拉沙漠的水含量是SOFIA探測(cè)到月球表面水含量的一百倍。然而，這一發(fā)現(xiàn)仍然是關(guān)鍵，因?yàn)樗鼛?lái)了關(guān)于水的產(chǎn)生和維持的問(wèn)題。

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NASA科學(xué)任務(wù)理事會(huì)天體物理部門主任Paul Herts說(shuō)，隨著這一發(fā)現(xiàn)，有關(guān)深空探測(cè)所需要的資源問(wèn)題也被提出。

為什么水在太空中如此重要

太空中存在的水除了對(duì)研究很重要，是探索更多太空信息的有效途徑以外，水還是生命存在的關(guān)鍵，在更深層的宇宙探索中，它的存在更加珍貴?，F(xiàn)階段宇航員在外太空探索的時(shí)候仍然必須攜帶包括食物和水在內(nèi)的所有資源以維持生命。如果能夠在太空找到人類能夠使用的水，宇航員在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候就只用攜帶少量的水，就能把更多貴重的設(shè)備帶到外太空。

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美國(guó)宇航局正計(jì)劃在2024年將首位女性和一位男性送上月球表面，作為阿爾忒彌斯計(jì)劃的一部分，它希望任務(wù)執(zhí)行之前能在月球上找到更多能供人類使用的水資源。他們希望在本世紀(jì)末能夠在月球上建立人類生存的永久基地。

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之前在此領(lǐng)域的研究

NASA稱SOFIA給出的結(jié)果是基于之前在這片區(qū)域的研究。1969年，當(dāng)阿波羅號(hào)的宇航員從月球回到地球時(shí)，月球表面被認(rèn)為是完全干燥的。在隨后的任務(wù)中，不同的發(fā)現(xiàn)接踵而來(lái)。NASA的月球環(huán)形山觀測(cè)和遙感衛(wèi)星證實(shí)了永遠(yuǎn)處在陰影中的月球兩極的冰的存在。與此同時(shí)，許多空間探測(cè)器，如NASA和ESA的卡西尼號(hào)和印度空間研究組織(ISRO's)的Chandrayaan-1,發(fā)現(xiàn)了在陽(yáng)光充足地區(qū)的水合作用的存在。然而，這些探測(cè)任務(wù)都沒(méi)有證實(shí)水合作用的存在是因?yàn)镠2O還是因?yàn)镺Hˉ.

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為什么這個(gè)發(fā)現(xiàn)如此令人驚訝？

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在《自然天文學(xué)》期刊上發(fā)表這一研究結(jié)果的主要作者凱西·霍尼鮑爾說(shuō)，由于沒(méi)有像地球那樣的厚大氣層存在，月球上陽(yáng)光照射區(qū)域的水本應(yīng)流失到太空中，但它確實(shí)存在。她說(shuō)：“這意味著有什么東西導(dǎo)致了水的產(chǎn)生，也有某種東西把水困在那里?！?。

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可能有許多力量導(dǎo)致水在月球上形成。根據(jù)美國(guó)宇航局的闡述，其中一些是攜帶微隕石的雨水降落在月球表面，導(dǎo)致那里的水沉積。對(duì)于月球表面存在并持續(xù)存在水，該局還考慮了一種“兩步走”的可能性——太陽(yáng)風(fēng)可能使得氫氣到達(dá)月球表面，并與土壤中含氧礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生羥基。同時(shí)，微隕石轟擊的輻射能將羥基轉(zhuǎn)化為水。

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月球表面水的儲(chǔ)存也是一個(gè)有趣的話題。美國(guó)宇航局表示，由于微隕石的撞擊，土壤中可能存在由高溫形成的微小珠狀結(jié)構(gòu)，水可能被困在這些結(jié)構(gòu)中。另一方面，由于水隱藏在月球土壤顆粒之間，因此可以遮擋陽(yáng)光。太空總署說(shuō)，第二種可能性將使水比被困在珠子狀結(jié)構(gòu)中的水更容易提取出來(lái)。

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科學(xué)家們?cè)谕黄凇蹲匀惶煳膶W(xué)》上發(fā)表的另一項(xiàng)研究認(rèn)為，借助于美國(guó)宇航局月球勘測(cè)軌道飛行器的模型和數(shù)據(jù)，可能會(huì)困在月球表面的小陰影中而儲(chǔ)存下來(lái)的水，比以前預(yù)期的要多。科學(xué)家們表示，在這些陰影下，溫度保持在零度以下。

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有趣的是，這是SOFIA第一次把目光投向月球。

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作者：?Bulbul Dhawan

FY：Astronomical volunteer team

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