宇航员可能有一天饮来自古月火山的水

撰稿人 David Bressan

May 19, 2022,08:54am EDT

SCIENCE

我应对我们的现代地球的理解的崎岖之路

显示火山圆顶和撞击坑的一个满月。 AFP VIA GETTY IMAGES

今天在月球上没有发现活火山，但最近的发现表明月球比以前相信的地质上活跃时间远更长。

从40亿年到20亿年前，一系列火山喷发在月球上破了松动，以玄武岩熔岩覆盖了它表面的大部分。随熔岩冷却下，它创造了黑暗的斑或玛丽亚，赋予月球的脸它今天熟悉的外观。

现在，科罗拉多大学博尔德分校的新研究提出火山可能在月球表面留下了另一个持久的影响：点缀月球两极的冰盖，在某些地方，测量厚度可能达到数十甚至数百米。

这项新研究的主要作者天体物理与行星科学系（APS）和科罗拉多大学博尔德分校大气层与空间物理实验室（LASP）的研究生安德鲁威尔考斯基说，“我们设想它为月球上随着时间积累起来的霜冻”。

研究人员集中在计算机模型来试图在地球上出现复杂生命之前很久重建月球上的条件。他们发现了古月火山喷出大量的水蒸气，这然后沉降到地表上形成可能仍然隐藏在最近的尘埃和碎片层之下的冰储存。

该研究的共同作者保罗海涅说， “在地表以下5或10米处，你可能会有大片的冰，这是未来月球探险家的一个潜在资源，他们需要水来饮用并加工成火箭燃料” ，他是天体物理与行星科学系和大气层与空间物理实验室的助理教授。

这项新研究增加一个越来越多的暗示比科学家曾经相信的月球可能被在大量水淹没的证据体。在2020年的一项研究中，海涅和他的同事们估计，月球表面的大片区域可能能够陷住并悬挂在冰上，主要是在月球的北极和南极附近。所有这些水最初来自哪里尚不清楚。

海涅说，“此刻有很多潜在的来源，火山可能是一个大火山”。这位行星科学家解释说，从20亿年到40亿年前，数万个火山在它的表面爆发，产生巨大的河流和熔岩湖，这与你今天在夏威夷可能看到的特征没有什么不同，只是远更大。“它们使地球上几乎所有的火山爆发相形见绌”。

来自休斯敦月球与行星研究所（Lunar and Planetary Institute）科学家最近的研究表明，这些火山也可能喷出主要由一氧化碳和水蒸气组成的高耸云层。然后，这些云环绕月球涡旋，潜在的创造一个稀薄而短暂的大气层。

基于这种场景，这项新研究模拟了这种大气层发生了什么。

该团队使用的估计是在高峰期，月球平均每22000年经历一次喷发。然后，研究人员追踪了火山气体怎样已经围绕月球涡旋了，随着时间逃逸进太空。而且，他们发现了可能已经变成冰的条件。按照该小组的估计，大约41%的来自火山的水可能以冰的形式凝结在月球上。

威尔考斯基说，“大气层在大约1000年上逃逸了，因此有足够的时间来形成冰”。

该小组计算出在此期间大约5000立方公里的火山水可能已经凝结成冰。这比目前位于密歇根湖中的水还多。研究暗示月球的大部分水今天可能仍然存在。大部分冰可能已经积聚在月球两极附近，并可能被埋在过去20亿年中陨石撞击沉积的几米月球尘埃和碎片下。

论文“月球上来自火山上诱导的瞬态大气层的极地冰积聚（Polar Ice Accumulation from Volcanically Induced Transient Atmospheres on the Moon）”发表在《行星科学杂志》（2022年）上。材料由科罗拉多大学博尔德分校提供。

我（David Bressan）是一名自由地质学家，主要工作在东阿尔卑斯山。我于2007年毕业于一个研究..

https://www.forbes.com/sites/davidbressan/2022/05/19/astronauts-may-one-day-drink-water-from-ancient-moon-volcanoes/?sh=6cbe2ea9734f