科學家證實,月球土壤裡確實含有「水」的存在

科學家證實,月球土壤裡確實含有「水」的存在

我們想讓你知道的是

紅外天文觀測台(SOFIA),探測到月球南極附近水域特有的紅外線信號,研究人員在10月26日的《自然天文學》在線版上報導,說明這是「第一個目前人類明確在月球上偵測到的水分子」。

明確在月球上偵測到的水分子

科學家們在過去的觀測,發現了月球上有水存在的證據,且在最新的望遠鏡觀測結果,也證實了月球上的確存在著水分子。

先前航天器已經在月球兩極的隕石坑中發現了冰的證據,也在陽光照射的月球表面發現了水分子的跡象。但我們的觀測技術是依賴於紅外線探測,而這種紅外線波長,可能也會不小心偵測到含有氫和氧的羥基化合物。

不過現在紅外天文觀測台(SOFIA),探測到月球南極附近水域特有的紅外線信號,研究人員在10月26日的《自然天文學》在線版上報導,說明這是「第一個目前人類明確在月球上偵測到的水分子」。

水不只存在在永久陰影區

根據研究作者Casey Honniball說明:「美國宇航局的月球科學家於戈達德太空飛行中心表示,水分子不僅存在於永久陰影區域,甚至還會在月球的其他地方上,我們一定會努力找到它。」

永久陰影區指,的是月球兩極無法受太陽光直接照射的區域。科學家的這些觀察結果,可以為未來的月球探測任務提供大量的數據訊息,這些任務也將探測月球上的水資源,做為人類的潛在資源。

紅外天文觀測台(SOFIA)由美國國家航空航天局和德國航空航天中心共同運營的,它是一個2.5米高的望遠鏡,搭載在一架大型噴氣式飛機上,可以清晰地觀察天空。

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Photo Credit: 維基百科
同溫層紅外線天文台 (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, SOFIA)

在2018年8月的一次飛行當中,該望遠鏡探測到從月球南部克拉維烏斯環形山附近,發射的6微米紅外光,這種波長的光,是由在陽光下加熱的水分子振動所產生的,不是來自含有羥基的化合物。(延伸閱讀:人類若採集月球冰層會造成嚴重的破壞

每噸月球土壤中,含有不到半升的水

馬里蘭大學帕克分校的行星科學家傑西卡.桑賽恩表示:「我認為,通過觀察這個波長,來確認月球上是否存在著水分子,是非常合理的事。」

根據觀測到的紅外線光亮度,作者Casey Honniball的研究小組,計算出克拉維烏斯火山口周圍的水濃度,大約為百萬分之100到400ppm,也就是說,每噸月球土壤中含有不到半升的水。

這一濃度與研究人員的預期的相符,且這些水分子不會像月球永久陰影區的水那樣凍結成冰,它也不是流動的,更沒有坑的存在。相反的,這些水分子被認為是與月球表面的其他物質結合在一起,它可能是被包裹在隕石撞擊形成的玻璃石當中,又或者夾在免受太陽輻射的土壤顆粒之間。

但水分子也很可能是在月球上就形成的,它來自太陽的帶電粒子不斷向外流動,其中的氫離子與月球表面的氧發生反應。但這些理論都還未被證實,科學家還需進一步的研究,才能找到正確的答案。

參考資料

  • Maria Temming(2020,OCTOBER 26).Water exists on sunny parts of the moon, scientists confirm. Sciencenews

本文經明日科學授權刊登,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航