研究证实在月球上水存在甚至在暗陨石坑之外

By Tereza Pultarova 

2022/9/2

Science & Astronomy

平流层红外天文台（SOFIA）的测量结果覆盖在一张月球表面的三维映射上. (Image credit: Honniball et al. and Applied Coherent Technology Corp)

 由飞行望远镜平流层红外天文台的新观测证实在被照亮的月球表面上有水。

2020年的观测首次提出在地球的天体伴星永久阴影笼罩的极地陨石坑之外水可能存在。新的观察证实这些建议并暗示可能会有比以前认为的更多的水。

平流层红外天文台是一个美国宇航局领导的使命，它在一架改装的波音747上以红外光观察宇宙。这个在2020年做出发现的天文台，现在已经在月球南极附近的莫雷图斯陨石坑周围探测到了分子水。

观测背后的科学家在一份声明中说，永久阴影区域之外的水能揭示月球水的起源。2020年，在附近的克拉维乌斯陨石坑周围探测到了水，但这些数据被认为是“不足的”。研究人员说，这项新的研究包括了大量的观察结果。事实上，新的测量数据是如此详细它们允许了团队来创建一个莫雷图斯火山口地区中的水分布映射，这显示丰度怎样靠温度和纬度变化：越靠近极地温度越低，那里有的水就越多。

月球上的水正在令人兴奋，因为它不仅允许我们来研究发生在月球上的过程，也研究发生在其它无空气天体上的过程。领导这项研究的是马里兰州绿地戈达德太空飞行中心的博士后研究员凯西·洪尼博尔在声明中说。水作为人类探索的一种极其重要的资源是极端重要的。如果你能在月球表面找到足够大浓度的水------并了解它怎样被储存、它是什么形式------你能学习怎样提取它，为可呼吸的氧气或火箭燃料使用它，获得更可持续的存在

平流层红外天文台用它的FORCAST仪器做出了测量，这是一个红外摄像机，被优化来研究类行星天体。通过将这些数据覆盖在月球表面的一个三维地图上，科学家们可以详细可视化水的分布。

平流层红外天文台在地球大气层中水蒸气含量99%以上飞行，能比地面望远镜更好地区分水和羟基(OH)分子之间。羟基只包含一个氢原子而不是水中的两个氢原子，在月球上是更丰富的，因为它被太阳风和月球土壤直接的相互作用产生。

洪尼博尔说，“月球不断地受到太阳风的轰击，太阳风正在将氢气输送到月球表面。这个氢与月球表面的氧来相互作用创造羟基”。

研究人员说，当月球表面在微陨石撞击期间加热起来时水从羟基发生。大部分水蒸发到太空中，但一些仍被困在月球岩石中。

2024年之后，当美国宇航局的极地挥发性探索月球车（VIPER）开始它的使命时科学家们将详细了解月球南极周围真的有多少水。

与此同时，平流层红外天文台将于9月底完成它的使命。

这项研究发表在《地球物理研究快报》杂志上。