月球上有水嗎？科學(xué)證明告訴你月球上到底有沒有水

每當(dāng)夜幕降臨，一輪明月懸掛在高高的夜空時(shí)，你也許會(huì)想：月球上有水嗎？它和地球一樣嗎？月球上除了有水還有什么？這些問題，不但你在想，也一直是科學(xué)家在探索研究的課題。早在20世紀(jì)60年代，阿波羅登月計(jì)劃的一個(gè)主要目的就是要確定月球上是否有水。一旦人類夢想成真地移民到月球上，月球上要是有水就會(huì)給新移民帶來諸多方便。但月球上到底有沒有水呢？下面探秘志小編就把今年來登月的相關(guān)資料搜集整理出來，讓我們一起來探尋月球上的秘密。

月球離我們有38.4萬千米遠(yuǎn)，假如乘噴氣式飛機(jī)，從地球飛到月球要18天才能到達(dá)。不過，噴氣式飛機(jī)是離不開地球的。

近幾十年來，科學(xué)家們用宇宙飛船把宇航員送上了月球，去探索月球上的秘密。人類第一次登上月球是美國的兩個(gè)宇航員。他們在1969年7月20日乘阿波羅11號(hào)登月載人宇宙飛船在月球上著陸，進(jìn)行了探險(xiǎn)，根據(jù)資料顯示，阿波羅號(hào)上的探險(xiǎn)家們確實(shí)發(fā)現(xiàn)了月球上有少量水源，剛開始時(shí)他們真是欣喜若狂，但好景不長。進(jìn)一步的分析表明，月球上水的同位素構(gòu)成與地球上水的同位素構(gòu)成一樣，這并不是一個(gè)好兆頭。

眾所周知，水是由氫和氧二種元素構(gòu)成，每種元素有不同的同位素，而同位素是由原子中所含的中子數(shù)來決定的。不同星球、天體上同一種元素有它特有的同位素特征，但月球樣品中水的同位素與地球上的一樣，因此他們認(rèn)為有可能月球樣品中的水是來自地球。最終他們認(rèn)為月球是一個(gè)“像石頭一樣干燥的”球體。

然而就在2009年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球上可能存在水。到底水在哪呢？2010年4月1日，NASA宣布他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)“令人震驚的真相”。在回顧登月行動(dòng)的照片時(shí)，NASA的科學(xué)家宣稱宇航員的旁邊竟然立著一臺(tái)飲水機(jī)！“啊，原來水在這里！”他們嗨得不行。發(fā)生了這么大的疏漏，科學(xué)家自然要煞有介事地詰問宇航員為什么不報(bào)告此事了。宇航員也煞有介事地回答，當(dāng)時(shí)戴著手套沒法操作飲水機(jī)，也只能無視了。

但隨后問題出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。在上個(gè)世紀(jì)90年代，克萊門汀及月球勘探者（Clementine and Lunar Prospector）兩個(gè)獨(dú)立的部門揭示，月球上的水有可能是以冰的形態(tài)存在于月球表面，尤其是在月球的兩極。

月球極地的水已在2010年被美國航空航天局（NASA）所屬的月球隕石坑觀察與感測衛(wèi)星（Lunar Crater Observation and Sensing Satellite，LCROSS）所確認(rèn)。接著另一個(gè)更令人興奮的發(fā)現(xiàn)是，NASA的月球礦物制圖儀（Moon Mineralogy Mapper）證實(shí)，月球上的水不僅存在于兩極，而在月球上到處都有水。

在月球表面找到水后，月球巖石地質(zhì)化學(xué)家們馬上意識(shí)到，如果月球表面有水，很有可能在月球的巖石中亦含有水。在阿波羅登月計(jì)劃近40年后的2008年，由布朗大學(xué)的薩爾（Alberto Saal）主導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)了月球玻璃珠含有水（量比較少，每百萬份中只有46份的水準(zhǔn)）。這些月球玻璃珠存在于月球內(nèi)部，是在巖漿突然冷卻時(shí)形成的。

盡管月球玻璃珠的含水量小，但它與地球上玄武巖中的含水量（大約每百萬份中含260份）亦有可比性。這一發(fā)現(xiàn)完全改變了研究人員對月球的看法。月球中的某些部分似乎與地球內(nèi)部的某些部分一樣潮濕。

而科學(xué)家也成功地在月球的磷灰石中找到了水。這是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在知道磷灰石是月球中唯一的已知含水礦物質(zhì)，而磷灰石又普遍存在于幾乎所有的月球巖石中。

然而，更為重要的還不僅僅是月球中含有水，而是這些水中氫原子的同位素組成。最近的研究結(jié)果顯示，在一些古老的月球高地巖石和玄武石玻璃珠中水的同位素組成，幾乎與地球上地幔水的同位素組成在同一個(gè)范圍內(nèi)。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)檫@意味著這兩個(gè)不同的星體有著相同的水來源。

目前對月球水源尚未有最終定論，實(shí)際上，月球上有水嗎，這個(gè)問題困擾我們多年了，現(xiàn)在的進(jìn)展是什么呢？

就像你不可能從胡蘿卜里擠出血來，很明顯，你也不可能從月球的巖石里找到一絲水汽。最近，科學(xué)家對阿波羅宇航員帶回來的月球樣品進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示月球表面下從來就沒有存在過水。

幾十年來，科學(xué)家們一直在爭論月球上是否存在大量的水。理論上，月球上應(yīng)該有水，因?yàn)樵虑蛟�是地球的一部分。�?億年前，一個(gè)火星大小的天體和地球發(fā)生了災(zāi)難性的碰撞從而產(chǎn)生了月亮。）然而，對上世紀(jì)七十年代和八十年代阿波羅宇航員們從月球上帶回來的巖石所做的化學(xué)分析證明月球上并不存在水。最近，利用更高技術(shù)的裝置對月球巖石的分子組成進(jìn)行了檢查，研究者們發(fā)現(xiàn)了極微量的氫---一種存在水的標(biāo)志。（去年，月球隕坑觀測和遙感衛(wèi)星飛船撞擊了月球永久陰影區(qū)的隕石坑，證明了月球表面有水冰存在的證據(jù)，但是，那冰可能是古代彗星長期影響沉淀的結(jié)果。）這仍然是一個(gè)有待解決的謎團(tuán)，因?yàn)檠芯咳藛T希望用月球水制造火箭燃料用于將來的深空探測。

目前，一個(gè)研究小組打算通過對比月球和地球巖石中氯的兩種同位素，或兩種形式的氯來解決這個(gè)疑團(tuán)�？茖W(xué)家們已經(jīng)在氣球巖石和隕石上做過類似的分析，所以他們決定在月球的樣品上重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。8月5日，研究人員在在線科學(xué)雜志上報(bào)告了氯元素比率的差別，月球表面下的水基本上是零。

阿爾伯克基的新墨西哥大學(xué)地球化學(xué)家和主要作者扎爾里·夏普解釋說氯同位素比率一個(gè)星體所包含水的數(shù)量的標(biāo)志，這個(gè)標(biāo)志得的可信度很高。在球上，早期的火山噴發(fā)帶來了熔巖里包含大量的易揮發(fā)物質(zhì)，比如二氧化碳、硫、水蒸汽和氯氣。當(dāng)熔巖冷卻時(shí)，這些氣體會(huì)逃逸到大氣中---但是它們也會(huì)相互作用，且會(huì)留下相互作用的痕跡，這就是同位素的比率，這表明了它們的相對數(shù)量。在地球的表面，氯同位素比率是一致的，因?yàn)樵�素與氫的相互作用是很容易的。但是在月球上，這個(gè)比率變化范圍很大----夏普稱這個(gè)現(xiàn)象為“離散”---如果月球包含大量氫的話，這個(gè)事件是不可能發(fā)生的。

比率的變異是“完全沒有預(yù)料到的，一開始就感到困惑”，夏普說。他還說到，底線是“我們意識(shí)到的能夠引起這么多同位素離散的過程是，月球上的氫含量比地球少10000到100000倍。”

所以說，以暫時(shí)的這些資料來看，月球上有沒有水還尚未有最終定論，科學(xué)家還在設(shè)法使用新的測量方法來確認(rèn)。但至少有一件事是肯定的——那就是我們對在月球表面和月球內(nèi)部水的認(rèn)識(shí)上還有很長的路要走。

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