天文學(xué)家已經(jīng)繪制了第一張地圖，水地斯宇生活長(zhǎng)沙雨花區(qū)約服務(wù)(約小姐)崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門(mén)服務(wù)快速安排面到付款顯示了月球上的圖可忒彌水供應(yīng)如何隨著當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境而變化，比如主宰著月球不通風(fēng)的有南極破碎表面的許多山脈和隕石坑。這張地圖覆蓋了月球面向地球一側(cè)的助于四分之一，是第張與美國(guó)宇航局紅外天文平流層天文臺(tái)(SOFIA)望遠(yuǎn)鏡在停飛前最后一年的觀測(cè)中收集的數(shù)據(jù)放在一起的。(退休的月球月球索菲亞現(xiàn)在在亞利桑那州的一家博物館展出。)
這項(xiàng)研究的水地斯宇生活發(fā)現(xiàn)是基于SOFIA探測(cè)波長(zhǎng)為6微米的水的能力，這種能力“對(duì)水分子特別敏感”，圖可忒彌長(zhǎng)沙雨花區(qū)約服務(wù)(約小姐)崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門(mén)服務(wù)快速安排面到付款夏威夷大學(xué)的有南極天文學(xué)家、該研究的助于合著者保羅·露西(Paul Lucey)周三(3月15日)在得克薩斯州舉行的第54屆月球和行星科學(xué)大會(huì)(LPSC)上說(shuō)。
索菲亞數(shù)據(jù)的第張可視化測(cè)量信號(hào)或水的“光信號(hào)”，覆蓋在2022年2月觀測(cè)時(shí)出現(xiàn)的月球月球月球的可視化上。深藍(lán)色表示水的水地斯宇生活濃度較高。(Image credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio/Ernie Wright)
以前的任務(wù)，如印度的月船1號(hào)，在月球上尋找水的化學(xué)特征或指紋，接近找到它，但最終沒(méi)有成功。水的化學(xué)指紋非常接近它的近親羥基，羥基少了一個(gè)氫原子。因此，大多數(shù)以前的任務(wù)在3微米的波長(zhǎng)下觀察月球——不同于SOFIA更敏感的6微米紅外觀察——無(wú)法區(qū)分水和羥基的相似分子。2020年，索菲亞成為第一個(gè)明確探測(cè)月球南極水的任務(wù)；研究人員隨后計(jì)算出每立方米月球土壤中大約有12盎司的水。
“索菲亞提供了在6微米波長(zhǎng)下觀察月球的唯一機(jī)會(huì)，”馬里蘭大學(xué)的研究員兼該研究的合著者Casey Honniball在LPSC的演講中說(shuō)。"幸運(yùn)的是，水在6微米處有獨(dú)特的指紋，不會(huì)與羥基混淆."
因此，Honniball的團(tuán)隊(duì)重新審視了索菲亞在2022年2月收集的數(shù)據(jù)。這一次，該團(tuán)隊(duì)沒(méi)有試圖找出有多少水存在，而是研究了它在月球表面的存在如何變化。在南半球的大部分地區(qū)，數(shù)據(jù)顯示，在月球地理特征的內(nèi)側(cè)，遮擋陽(yáng)光的地方比暴露在陽(yáng)光下的地方有更多水的獨(dú)特化學(xué)信號(hào)。
月球的影像，索非亞的月球水觀測(cè)區(qū)域用藍(lán)色表示。索菲亞拼湊出了第一張?jiān)敿?xì)的月球廣域水分布圖。新地圖覆蓋了緯度60度以下月球表面面向地球一側(cè)的四分之一，并延伸到月球南極。(Image credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio/Ernie Wright)
“我們確實(shí)證實(shí)了水的存在，而不僅僅是羥基在南半球的大部分地區(qū)廣泛分布，”合著者威廉·里奇在LPSC的演講中說(shuō)。
該地區(qū)的一個(gè)特征是著名的撞擊坑more tus——一個(gè)71英里寬(114公里)的凹痕，幾乎與夏威夷的大島一樣大，中央山峰延伸1.3英里(2.1公里)。研究人員發(fā)現(xiàn)，山峰“異常寒冷”的南側(cè)以冰的形式保存了更多的水，而每個(gè)農(nóng)歷日長(zhǎng)時(shí)間接受陽(yáng)光的北側(cè)則處于虧空狀態(tài)。根據(jù)大學(xué)空間研究協(xié)會(huì)(USRA)的一份聲明，這類(lèi)似于“地球上的滑雪者知道接受較少陽(yáng)光直射的斜坡保留雪更長(zhǎng)時(shí)間”。
這張可視化圖顯示了SOFIA對(duì)水的“光信號(hào)”的觀測(cè)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)覆蓋在2022年2月觀測(cè)時(shí)出現(xiàn)的月球的可視化圖上，藍(lán)色表示水的濃度較高。(Image credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio/Ernie Wright)
在他們的陳述中，該研究的研究人員表示，他們不能使用任何地面望遠(yuǎn)鏡，因?yàn)榈厍虼髿鈱又械乃钃趿藖?lái)自月球上的水的所有信號(hào)。“然而，索菲亞飛行在地球大氣層水的99.9%以上，使我們能夠探測(cè)到月球水，”Honniball說(shuō)。
這些發(fā)展帶來(lái)的一個(gè)懸而未決的問(wèn)題是所有的水從何而來(lái)。科學(xué)家們有一些理論:小行星撞擊，地球大氣層的蒸發(fā)，太陽(yáng)風(fēng)的傳遞，有時(shí)來(lái)自月球本身的礦物質(zhì)。
“我們從阿波羅時(shí)代就知道的月球非常干燥的常識(shí)是錯(cuò)誤的，”露西在一份聲明中說(shuō)。“我們已經(jīng)知道這是錯(cuò)的，但問(wèn)題是錯(cuò)到什么程度。”
他們希望即將到來(lái)的探索月球南極的任務(wù)可以找到一個(gè)更明確的答案。例如，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)計(jì)劃于2024年發(fā)射的VIPER(或Volatiles investigation s Polar Exploration Rover)將繪制水冰地圖，并幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這些水是從月球深處冒出來(lái)的，還是只是在月球表面附近的淺層。
VIPER也令人興奮，因?yàn)樗敲绹?guó)宇航局Artemis計(jì)劃的一部分，預(yù)計(jì)將為宇航員提供他們所需的知識(shí)，以將月球冰收獲到足夠安全的水中，甚至可能足夠用于未來(lái)的著陸器和火箭。
這項(xiàng)研究發(fā)表在周三(3月15日)出版的《行星科學(xué)雜志》上的一篇論文中。