中國月球車在月球發現第二處水源 - 《華爾街日報》
Eric Niiler
月球表面藴藏着一處新型水源——科學家發現,這些水分被鎖在微小的玻璃珠中,未來或可幫助宇航員製造飲用水、可呼吸空氣乃至火箭燃料。
這一發現源自中國月球車2020年為期兩週的探月任務。嫦娥五號鑽探車在月表鑽探數英尺,帶回了3.7磅月壤樣本,其中包含來自隕石撞擊坑的玻璃珠。根據週一發表在《自然·地球科學》期刊的論文顯示。
月球表面覆蓋着硅酸鹽玻璃微珠,尺寸從幾十微米到幾毫米不等。部分玻璃珠由小行星撞擊月球形成,另一些則源自遠古月表火山活動,這些現象均發生於數百萬年前。
研究顯示,中國科研機構科學家在北京實驗室中,使用二次離子質譜儀(通過離子束分析固體表面的特殊設備)檢測了部分微珠,發現其內部含有水分。
這些水分源自玻璃珠中的氧元素與太陽釋放的氫原子之間的化學反應,太陽風將氫原子運送至月表並沉積在土壤中。
研究指出,雖然單顆玻璃珠含水量極少,但月球上存在海量玻璃珠——預估總含水量達270萬億公斤,相當於71萬億加侖。
“我們對月球表面這一水儲層的直接測量表明,撞擊玻璃珠能儲存大量太陽風衍生的水,並暗示撞擊玻璃可能是其他無大氣天體的水儲層,”作者們寫道。
研究人員認為太陽系其他衞星可能也存在此類水儲層。
“這或許是太陽系的普遍特徵,也是理解其他星球的一種方式,”論文作者、北京中國科學院地質與地球物理研究所胡森教授表示。
在微小玻璃珠中發現的水並非月球上唯一的水源。水冰還隱藏在月球南北兩極永久陰影區的隕石坑中。美國國家航空航天局與中國都計劃在此建立未來月球基地。2020年,天文學家利用美國宇航局高空飛機搭載的紅外望遠鏡,在月球表面陽光照射區域檢測到鎖存在月壤中的水分子。
胡博士指出,要獲取這種新型水源,未來宇航員需解決兩大難題:如何收集含水玻璃珠,並將其加熱至約100攝氏度(華氏212度)。
胡博士透露,美國阿波羅任務帶回的撞擊玻璃珠含水量約為百萬分之47。而研究團隊檢測2020年中國月球車返回的樣本時,其含水量高達百萬分之2000。
據亞利桑那州立大學布斯克隕石研究中心主任、地球與太空探索教授朗達·斯特勞德表示,研究人員關於玻璃珠中水形成過程的發現是準確的。斯特勞德博士未參與此項研究。
研究顯示,月球玻璃珠藴含的水量相當於約71萬億加侖。圖片來源:胡森"我認為他們的研究方法得當,工作細緻,測量數據相當可靠,“斯特勞德博士説,“這無疑擴充了我們對月球含水物質的認知清單。”
美國宇航局發言人表示,該機構不對外部科學出版物發表評論。由於歷史安全問題,美國國會自2011年起禁止NASA與中國合作。
自1972年12月14日宇航員尤金·塞爾南離開後,NASA再未登陸月球表面。NASA的阿爾忒彌斯計劃擬於2024年實現美國宇航員繞月飛行,並在之後實施登月。
嫦娥五號探測器由四個獨立飛行器組成,實現了月面着陸、將返回艙從巡視器送至環月軌道器、返回地球並在蒙古預定區域着陸的全過程。
據亞利桑那州科學組織"行星學會"介紹,着陸器攜帶了三套科學載荷:用於勘察着陸點的相機、探地雷達以及月表礦物分析光譜儀。嫦娥七號探測器計劃於2026年發射至月球南極區域。
“目前中國在機器人採樣返回方面確實比我們強,”斯特勞德博士在談到當前的中國探月計劃時表示。“但阿爾忒彌斯計劃也會帶回樣本。只是用人工操作的話耗時更長。”
聯繫埃裏克·尼勒,郵箱:[email protected]
本文發表於2023年3月28日印刷版,標題為《月球水源新發現:微小玻璃珠內藏玄機》。