如何看待嫦娥三號首次證明月球上沒有水?

是否可以通過中科院的這個說法得出沒有水的結論?測量不到可以意味著沒有嗎?如果是,那麼其中更詳細的邏輯關係又是怎麼樣的呢?

三年前NASA稱在月球兩極附近探測到了岩漿水


寫在前面:感謝 @喬樂和朋友圈幾個小夥伴和我討論並給了此回答很多建議~本人才疏學淺,拋磚引玉,如有疏漏,歡迎指正~


1. 大致百度看了一下關鍵詞「嫦娥三號首證月球沒有水」,出來這些,基本內容是「嫦娥三號首證月球沒有水」和「嫦娥三號首證月球月海區域沒有水

新聞來源應該都是7月31日CCTV13的報道「嫦娥三號首證月球雨海區域沒有水」 [視頻]嫦娥三號首證月球雨海區域沒有水

新華網的報道 嫦娥三號首證月球雨海無水

2. 根據「月基光學望遠鏡」和「兩個數量級」基本可以認定是來自2015年發表於Planetary and Space Science的An Unprecedented Constraint on Water Content in the Sunlit Lunar Exosphere Seen by Lunar-Based Ultraviolet Telescope of Chang"e-3 Mission(Arxiv上就有下載 https://arxiv.org/pdf/1502.04287.pdf),單位沒問題,報道中提到的魏建彥研究員是最後一個作者,應該無誤。

3.這篇文章講了啥?其實非常簡單,主要就是嫦娥三號著陸器上搭載的的紫外相機測得月球外逸層水含量很低,比之前的觀測結果(哈勃望遠鏡、阿波羅、印度月船一號)低了至少兩個數量級。對此,國台自己15年寫的報道還是比較嚴謹的 國家天文台刷新月球外逸層中水含量上限紀錄----中國科學院國家天文台。這裡要特彆強調一下,一般我們說到的月球上的"水",除了極區永久陰影區可能存在的水冰,其他時候和日常生活中認知的"水"差別很大,也就是說對月球上「水」的衡量標準一般都不是水分子,而是把探測到的H或OH成分換算成H2O分子來表述含量[1]。

4. 劃重點:1)是很低不是沒有,2)論文里確認含水量很低的是月球的外逸層不是月表(雖然兩者的含水量可能有關係)。認為外逸層含水量很低,那麼月球有水的可能性更小,這個邏輯還算說得通,但並不能因此證明月表沒有水。而且嫦娥三號著陸在雨海,如果是實地觀測的話,那麼得到的結論應該只適用於雨海,紫外望遠鏡的話,北半球應該都可以覆蓋到,但能否代表全球外逸層數據個人覺得還說不好。

5. 題主提到的與之前月船一號M3數據的「矛盾」之處
1)這篇論文僅僅是外逸層含水量比之前的結果低,文中說is lower than that inferred from the mass spectra taken by the Chandrayaan-1 mission (see Introduction and Wang et al., 2011 for the details) by about 6 orders of magnitude,是比月船一號質譜儀的結果低了六個量級,和月船一號M3(Moon Mineralogy Mapper, 月球礦物繪圖儀)探測到的月表微量的水[2]以及深部岩漿水[3]沒有明顯矛盾(望遠鏡測的是天上,礦物繪圖儀測的是地表及以下一點點,經評論區補充,幾微米那麼多)。
事實上,1)目前的月球樣品分析發現月球內部存在微量的水,2)遙感探測發現月表也存在微量的水(可能來自含氧礦物與太陽風的相互作用等),且3)極區永久陰影區可能存在水冰(這幾點見[2]和[3]的introduction和參考文獻,比較多這裡就不一一列出了),這些目前為止還是比較得到認可的觀點,目前為止並未被其他觀測結果所推翻。
順便多說一句,題主給出的這張M3發現岩漿水的介紹也是有問題的,它完全混淆了地表水和岩漿水的概念,實際上,13年的Nature說的是M3隻在一個地方發現了岩漿水(Bullialdus Crater的中央峰,而且這個地方位於20.7°S,337.8°E,也不在極區)[3],所以說「在月球高緯度的兩級探測到了岩漿水」是不符合論文原文的,而配圖的藍色區域是M3探測的極區少量地表水[2]。

2)科學雖然努力探索真相,不代表我們發現的就是真相,更不是說如果發現的不是絕對的真相,那麼科學就沒有意義。或許我們永遠都不知道真相,但科學的意義在於利用現有的觀測結果,一點一點排除過去的偏差,努力向真相靠近。如果將來的觀測結果和之前的成果出現了矛盾,那不是什麼天塌下來的壞事兒,這些矛盾和差異能讓我們學到更多:之前的假設是不是哪裡有問題?解析度不足是不是會帶來識別偏差?儀器的定標和參照哪裡可以改進?所以恰恰相反,這些矛盾讓我們離真相又近了一點
6. 關於新聞報道
講真的我對國內的新聞報道偏差感到震驚,這還是新聞聯播啊!後面部分採訪魏研究員人家說的明明挺嚴謹的啊,國台之前也寫了比較嚴謹的報道了啊中文都看不懂么參考一下不行么……怎麼加個標題開頭結尾就成這樣了……黑人問號???

[1] Liu, Y., Taylor, L. A. (2011). 月球上的 「水」(Water on the Moon). Acta Petrologica Sinica, 27, 579-588.
[2] Pieters, C. M., Goswami, J. N., Clark, R. N., Annadurai, M., Boardman, J., Buratti, B., ... Hibbitts, C. (2009). Character and spatial distribution of OH/H2O on the surface of the Moon seen by M3 on Chandrayaan-1. science,326(5952), 568-572.
[3] Klima, R., Cahill, J., Hagerty, J., Lawrence, D. (2013). Remote detection of magmatic water in Bullialdus Crater on the Moon. Nature Geoscience, 6(9), 737-741.


月基光學望遠鏡科學家王競研究員介紹,得到了迄今為止人類所獲得的月球外逸層中羥基(水)密度的最低上限值:柱密度小於10^{11}cm^{-2},體密度不高於sim 10^{4}cm^{-3},比利用美國哈勃空間望遠鏡獲得的上限低了將近100倍。「也就是說,月球上沒有那麼多水,實際上非常乾涸。」魏建彥說。

中國嫦娥三號月基光學望遠鏡觀測到月球「非常乾涸」

論文里只會出現類似這樣的表述,「柱/體密度不高於xxx」之類的,話不會說死。「沒有水」是媒體把這句話翻譯成大眾語言之後的結果。


報道有偏差


人類自從仰望星空以來是多希望那片黑乎乎的地方是海洋啊。。。。


國防科工局原文:嫦娥三號進入第33月夜 「測月、巡天、觀地」成果豐碩

三是獲取了月球外逸層水含量的最新結果,水的含量比哈勃望遠鏡的探測結果低2個數量級,與理論預期值最為接近,修正了國外得出的月球上有大量水分子存在的結論。

嫦娥三號的月基光學望遠鏡探測的是月球外逸層的水含量!
而且是在嫦娥三號所在的月球雨海區域!並沒有說證明整個月球都不存在水!
你好歹說清楚一點,不要用這麼籠統的說法,這很容易讓人誤以為整個月球都沒有水。
某些媒體則斷章取義成了首次證明月球沒有水!這純粹是好大喜功,不講求嚴謹科學的報道態度,頂多糊弄糊弄不明真相的吃瓜群眾罷了。

媒體啊,還是整天想...



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