月球有水吗（为什么火星适合移民）

月球为何不能够长期保留水分 因为其特殊的地貌

2021-08-08 12:00·的吧滕

早在十几年前，NASA就已探测到月球在白天的情况下可能存在水源。

随即便提出了一个耐人寻味的问题：像水和冰这样的挥发性物质是如何在没有空气的天体上存在的？

在一项新的研究中，研究人员们似乎给了一个合理的解释。

月球上的水源之所以能够在没有空气的环境下存在，其关键原因在于月球本身复杂的地貌。

就是这种看起来粗糙，高低不平的环境给了水和冰的栖身之地。

除此之外，NASA的研究人员还给出了月球的外逸层(类似稀薄大气层的稀薄气体)是如何在这个谜团中扮演重要角色的。

在此之前，人们无数次探讨过月球为何不能够长期保留水分。

通常的答案认为，远离两极的月球表面在月球白天会均匀升温，因此导致水和冰不能长期留在月球表面。

而事实上，当初的计算机模型简化了月球表面，使其变得平坦而无特征，从而忽视了月球表面的地势。

通过修改计算机模型，研究人员将1969年至1972年阿波罗任务拍摄的图像中明显的表面粗糙度考虑在内。

图像中显示出月球表面散布着巨石和坑洞，即使在接近中午的时候也会产生很多阴暗的区域。

通过将这种表面粗糙度计入计算机模型，研究人员从而解释了为什么在阴影中可能形成霜，以及为什么水的分布在一天中会发生变化。

由于没有厚重的大气层来分配表面的热量，极度寒冷的阴影区域，温度可能骤降至约零下210摄氏度，与其相邻暴露在太阳下的高温区域，那里的温度可能高达120摄氏度。

随着太阳在月球上的运行，可能积聚在这些寒冷、阴暗地区的表面霜冻慢慢地暴露在阳光下，并循环到月球的外大气层。

然后，水分子重新冻结在表面上，在其他寒冷、阴暗的地方重新积聚成霜。

因为冰霜比被困的水更有流动性。

因此，这个模型提供了一个新的机制，解释了水如何在月球表面和稀薄的月球大气之间移动。

这项新的研究帮助我们更好地了解月球水是如何被释放到月球的外大气层，以及如何被清除掉的。

水作为一种资源，对于研究者和未来人类月球探索至关重要。

如果水在月球的阳光照射区域以霜的形式存在，未来的探索者可以将其作为燃料和饮用水的资源。

如今，NASA正在开发超微型传感器，以测量来自水和冰的微弱信号。

这种仪器未来可能被送往月球，对羟基（一种含有一个氢原子和一个氧原子的分子）进行直接测量。

羟基可以作为外大气层中可能存在多少水的一个指标。

水和羟基都可以通过陨石撞击和通过太阳风粒子撞击月球表面而产生，因此测量这些分子在月球外气层中的存在可以揭示有多少水被创造出来，同时也显示出它是如何从一个地方移动到另一个地方的。

但要进行这些测量，时间是至关重要的。

为什么说时间至关重要呢？

由于几个国家和私营公司正在积极推进月球探索任务，不久的将来，月球环境将发生重大的人工变化。

如果这种趋势继续下去，研究者将失去了解自然月球环境的机会，特别是在月球原始外大气层中循环流动的水。

因此，新仪器的开发具有至关重要的紧迫性。

除此之外，这项新的发现还可以作为研究其他星球水分的基础，例如火星上，甚至在土星环的颗粒上。