月球上真的有水

  • 日期:2010-01-18 12:35
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 2009年度新知话题·话题5

  月球上是否有水,这个问题科学家猜测已久。从地球上看,月球比地球上的任何一个沙漠都要干涸,但是,科学家一直在猜测,在月球的永久阴暗面上,或许有大量的水存在,其原因可能是上十亿年前的彗星撞击导致的。

  现在我们知道这是真的,月球上有水。2009年,人类登陆月球40周年之际,又有一个让人惊喜的消息传来。人们猜测了多年的问题终于有了答案:月球上真的有水,而且是“大量的水”。

  这个消息是美国国家航空航天局(NASA)的“撞月”任务完成后带来的结果。为了探知月球表面下是否有水的存在,NASA的计划很清楚:用火箭撞击月球阴影处,随即探测器分析撞击后升起的尘埃物质,分析其是否有水的特质。

  10月,NASA发射了月球陨坑观测和传感卫星(LCROSS)。LCROSS引导“半人马座”火箭撞向预先被选定的月球南极,即永久阴影处的凯布斯陨石坑。

  LCROSS探测器只有一辆SUV大小,火箭大约也就两吨左右。NASA的现场直播显示,“半人马座”火箭首先撞向凯布斯坑,尽力溅起足够多的尘埃物质。4分钟后,LCROSS卫星紧随其后也撞向月球表面。在这短短的四分钟内,携带着近红外相机、可见光相机、可见光辐射计等仪器的LCROSS迅速展开工作,分析火箭撞击激起的尘埃物质的光谱和光波,分析其中是否有水的迹象。

  在地球上,很多天文爱好者渴望见到的巨大尘埃云的宏大场面并未出现,撞击引起的尘埃云比想象中的要小得多,高度大概只有两千米。然而,这些就足够了,NASA表示,撞击取得了巨大的成功。

  “我们真的发现了水!”一个月后,这个撞击项目的首席研究员安东尼·克拉佩特说。科学家们宣布,LCROSS上的近红外分光计在撞击激起的羽状尘埃物中发现了冰和水蒸气,紫外-可见光分光计随后也证实发现了羟基(OH)分子,这说明,有水曾经在光照下分解。

  还不是一点点水,用一名研究员的话说,这相当于“一到两加仑桶装水”。克拉佩特则表示,水量确实相当多。据推测,这次撞击大坑中发现的水总共有超过100千克。

  撞击任务的结果更加证实了一个月前NASA就月球上发现水的证据的结论。此前的9月,《科学》发表了根据来自三个不同的探测器观测显示月球表面遍及水的化学特征。不过,那次的研究认为,水的数量极少,一吨月球表层土壤只含约900克水。就这一点点水还不足以孕育生命。

  水是孕育生命重要的因素,即使这些水不足以证明生命的存在,它存在的意义依然重大。如果月球南极上存在水,或许今后的某一天,宇航员就可以在那儿设立基地了,他们可以拥有饮用水,可以将水分解为呼吸的空气,更重要的是,可以将水分解为火箭燃料必要的成分:氧和氢。

  月球上水的发现,极大地鼓励了人类继续对月球和其他星球进行探索。美国宇航局已经计划在2020年前派宇航员重返月球。40年前,人类实现了登陆月球的梦想,而在未来,或许一个更有野心的梦想即将实现,那就是:征服月球。

  【专家观点】

  很多难题迎刃而解

  探月有两方面的意义:一是有可能开发月球为人类服务;一是深化对月球的认识。发现月球上有比较多水的同时具有深刻的现实意义和天文学理论方面的意义。这一发现将为人类探索月球甚至宇宙提供新的动力。

  我们已经认识到:月球上没有大气,是建造特大型天文望远镜进行天文观测的理想地方;月球的引力小,是人类飞向深空的理想中继站;月球上有丰富的氦-3及其他的矿藏,将可以缓解地球上的能源危机。然而,要把理想变成现实,投资巨大、技术难点多。但是,月球上有了足够的水,不少难题就迎刃而解,投资减少,风险小了,可行性强了,这增加了建立月球基地的可能性。这一发现还将促使天文学家深入研究“月球上的水是从哪里来的?的问题。如果像猜想的那样,是源于几十亿年以前撞击月球的含水彗星,那么还要去挖掘所发现的水冰中所保存的太阳系形成初期的信息,将深化月球及月球演化方面的认识。”

  ———吴鑫基(天体物理学家)

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