月球上有冰嗎?
地球上有著大量的水,海洋的面積佔了地球表面的百分之71%,以至於從外太空,看上去地球好像是一個水球,那麼月球上有水嗎?
月球看上去到處都是荒漠,小行星撞擊的隕石坑連綿成片,一副瘡痍滿目的樣子,根本看不見一丁點水或者冰,月球上應該沒有水了吧。但其實不是的,月球上的水或者並不少。
這裡必須說一下水這種物質,水分子由一個氧原子和兩個氫原子組成,是一種很容易結合,且穩定性很強的分子結構,所以水在宇宙中是一種常見物質,可以說是普遍存在的,特別是在一些寒冷的行星、衛星和彗星上,水的蹤跡不難發現,如今,人類已經在火星,木星和土星的幾個衛星,乃至一些小行星上都發現了冰,彗星就更不用說了,它們在太空中運行時拉出的長長的尾巴,主要成分就是水蒸氣。而在木衛二、木衛三、木衛四等幾顆比較大的衛星上還有著水蘊藏量巨大的地下海洋,超過了地球上海洋的總水量。
月球是地球的天然衛星,直徑是地球的四分之一,質量是地球的八十分之一,在太陽系中排第五,科學家預估其上面水量也是不少的,空間探測器「月球勘探者」曾在月球的南極和北極地區檢測到大約3億噸的冰,也說明月球上的確是含有水這種物質的。
那麼月球上的水怎麼來的呢?應該是形成的時候就有一些,再就是被一些撞到月球上的小行星和彗星帶來的,並且其中應該還有不少來自地球的水,因為每當地球受到較大的小行星撞擊時,會有很多水變成水蒸氣蒸發到空中,然後散佚到地球軌道附近的太空中,這些水蒸氣也會被圍繞地球運行的月球捕獲一部分。
但月球上的冰主要還是來自於彗星的撞擊,科學家認為在彗星和月球相撞的過程中,大量的冰塊散布到月球的表面,不過由於月球表面經常受到太陽直射,所以很多落在月球表面沒有被塵埃覆蓋的冰都蒸發成水蒸氣散發出去了,而被塵埃覆蓋的冰,則可能永久保存,然而月球兩極的冰由於受太陽光照射較少,所以保留在了南北兩極的凹地中。
如今,世界上的一些航天大國都有登陸月球的計劃,如果能將月球這些「水資源」開採利用的話,滿足未來登月建立月球基地以及地月軌道空間站的用水需求不是問題。
月球上有冰存在。
月球是地球唯一的天然衛星,並且是太陽系中第五大的衛星。月球的直徑是地球的四分之一,質量是地球的八十分之一,相對於所環繞的行星,它是質量最大的衛星,也是太陽系內密度第二高的衛星,僅次於木衛一。
空間探測器「月球勘探者」在月球的南極和北極地區檢測到大約3億噸的冰,這也許是彗星和月球相撞產生的。科學家認為在彗星和月球相撞的過程中,大量的冰塊散布到月球的表面,並最終保留在南北兩極的凹地中。
月球上沒有溶解的水。月球陰暗區是完全乾涸的。而水在地球熔岩中是最常見的氣體,是激起地球火山強烈噴發的重要因素之一。因此,科學家認為缺乏水分,也對月球火山活動產生巨大影響。
NASA正在開發一種新型月球車用來尋找月球上的「水資源」,科學家已經發現月球兩極地區存在大量的冰水物質,如果將這些「水資源」開採,或可滿足未來登月以及地月軌道補給站的需求。如果月球探水計劃獲得成功,我們甚至可以建造月球「淡水廠」,將永久陰影區的冰凍水提取並供給月球基地或地月系的軌道空間站。
月球上有冰,並且美國航天局(NASA)剛剛發布的最新研究結果說,第一次有了直接的、確定的證據顯示在月球兩極有水形成的冰。
過去也曾有一些研究結果顯示月球上有冰,但多是從間接證據推測。比如冰反射光的性質就與岩石和土壤不同,過去曾通過月球表面上一些地方的反光特徵,推測那裡有冰。但實際上不能完全排除其他可能性,比如可能存在一些土壤具有異常的反光性,看起來像冰。
美國航天局等機構的研究人員在新一期美國《國家科學院學報》(PNAS)發表論文說,他們這次分析了曾經搭載在印度「月船一號」上的美國「月球礦物繪圖儀」(Moon Mineralogy Mapper)的數據,這個儀器不僅能分析冰面的反光數據,還能直接測量冰分子吸收紅外光的情況,對固態冰、液態水和水蒸氣這三者都能區分開。
下圖就是這次的研究結果,這是月球的兩極,左邊是南極,右邊是北極,那些藍色的點就是所探測到的冰,可以看出在月球兩極都有大量冰存在。美國航天局特別指出,這是第一次有直接的、確定性的證據顯示月球上存在由水形成的冰。
其中許多冰都存在於隕石坑中,由於月球的自轉特徵,太陽光根本照不到兩極的這些隕石坑中,那裡非常寒冷,溫度可達零下156攝氏度。因此這些冰會長期存在那裡。
研究人員說,未來探索月球,或甚至在月球上建立基地時,都可能利用這些冰來獲取珍貴的水資源。
如果月球上有冰的話,也只能是在南北極才有可能。
地球的兩極是非常寒冷的世界,整年白雪皚皚。即使在夏天,南極內陸地區的溫度也在零下20至零下35攝氏度,寒冷的冬季最低溫度可以達到零下70攝氏度。北極圈內的溫度也很低,所以南北極科學考察的時候常常要用到破冰船才能順利抵達。
月球上是真空世界,沒有液態水,也沒有氣態水,所以月球上沒有風,沒有雪,一年四季也沒有風霜雨雪,所以不可能出現冰天雪地的景象。但與地球的兩極一樣,月球的兩極也非常寒冷。在月球的極區,太陽入射角很低,太陽每天都是從月球的地平線上低低地掠過,月球表面還沒有被充分照熱,就已經是日薄西山欲黃昏了。所以月球兩極的平均溫度為零下50攝氏度,而且晝夜變化幅度也很小。
特別值得一提的是,由於太陽的照射角很低,在月球南北極的一些深坑裡,太陽光無法照到坑底,所以這些區域被稱為永久陰影區。在這些寒冷的深坑裡,最低溫度達零下230攝氏度,最新探測到月球上最寒冷的地區最低溫度甚至可以達到零下247攝氏度,這也是目前探測到的太陽系中最寒冷的區域。科學家們推測,數十億年來彗星撞擊月球攜帶的冰很可能在這些寒冷地區得以保存,所以這些寒冷的永久陰影區也是月球上可能有水的地方。但新的問題是,這麼冷的地方,以目前的技術,人肯定下不去,機器和電子器件也很難經受如此低溫的考驗。
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