科罗拉多大学博尔德分校 信用:CC0公共领域 科罗拉多大学博尔德分校领导的一项新研究表明,月球表面隐藏的水囊可能比科学家曾经怀疑的要普遍得多
在某些情况下,这些微小的冰块可能存在于不超过一便士的永久阴影中
“如果你能想象站在月球表面靠近其中一个极点的地方,你会看到到处都是阴影,”博尔德大学大气和空间物理实验室助理教授保罗·海恩说
“许多微小的阴影可能充满了冰
" 在今天发表在《自然天文学》杂志上的一项研究中,海恩和他的同事们探索了月球上被称为“冷陷阱”的现象——存在于永恒黑暗状态中的表面阴影区域
许多人已经有几十亿年没有一缕阳光了
这些角落和缝隙可能比以前的数据显示的要多得多
根据美国国家航空航天局月球勘测轨道飞行器的详细数据,研究人员估计,月球上可能有大约15000平方英里的各种形状和大小的永久阴影——根据理论,这些水库也可能能够通过冰保存水分
换句话说,未来的月球居民可能是幸运的
“如果我们是对的,饮用水、火箭燃料以及美国宇航局需要水的一切都将更容易获得水,”海恩说,他也是天体物理学和行星科学系的成员
参观火山口 要了解冷陷阱,首先去月球南极附近的沙克尔顿陨石坑
这个巨大的撞击坑深达数英里,直径约13英里
由于月球相对于太阳的位置,陨石坑的大部分内部永远处于阴影中——完全缺乏阳光直射,导致内部温度徘徊在零下300华氏度左右
海恩说:“你俯视沙克尔顿陨石坑或舒梅克陨石坑,你就看到了这个巨大、黑暗、难以接近的区域。”
“这非常令人生畏
" 然而,这种令人生畏的性质也可能是这些环形山对于计划中的月球基地的重要性的关键
科学家们长期以来一直认为,这种冷阱可能是容纳冰的理想环境——冰是一种宝贵的资源,在月球上很少,但当富含水的彗星或小行星撞击地球时,它会被大量偶然输送
海恩说:“冷阱中的温度如此之低,以至于冰会表现得像岩石一样。”
“如果水进入那里,十亿年内都不会流向任何地方
" 然而,在他们最新的研究中,海恩和他的同事想知道这种陷阱有多常见
它们是只存在于大陨石坑里,还是遍布月球表面? 为了找到答案,研究小组从对月球的真实观察中提取数据,然后使用数学工具在非常小的范围内重现月球表面的样子
答案是:有点像高尔夫球
根据该小组的计算,月球的北极和南极可能包含大量的突起和能够容纳永久阴影的灯笼裤——其中许多只有一厘米宽
先前的估计认为月球上的冷阱面积约为7000平方英里,大约是海恩和他的同事预测的一半
采矿取水 海恩指出,他的团队无法证明这些阴影实际上容纳着冰块——唯一的方法是亲自去那里,或者和流浪者一起挖掘
但是结果是有希望的,而且未来的任务可能会在月球的水资源上有更多的启示
例如,海恩正在领导美国国家航空航天局的一项名为月球紧凑型红外成像系统的工作,该系统将于2022年拍摄月球南极附近表面的热感全景图像
如果他的团队的发现得到证实,在月球上寻找热水淋浴的成分可能会变得更加容易
“宇航员可能不需要进入这些又深又暗的阴影,”海恩说
“他们可以四处走走,找到一个一米宽的冰洞,这个冰洞很可能藏有冰块
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