joeyeh 發表於 2010-3-25 20:12:37

太空探索/月球有水循環? 打破太陽系最乾燥地方說法

月水(moonwater),如果你去翻查字典,一定找不到這個字,因為月球曾被認為是太陽系中最乾燥的地方之一,近年來的太空探測,不斷傳出在月球南北極的永暗坑中可能含有水的訊息,最新的說法則是僅月球北極就可能有約40個隕坑含有總量超過6億公噸的月水,根據現在的事實,月水含量隨著新探測結果而不斷暴增,讓科學家們體認到人類以為瞭解月球,其實並不然,對於月球水圈(hydrosphere)的研究,觀念必須不段翻新。

傳出月球有水,從一開始是說在月表可能含有很少的月水,後來說可能在某個隕坑中可能有約數加侖的水量,最新的說法則是僅月球北極就可能有約40個隕坑含有總量超過6億公噸的月水。科學家表示,如果可以將這40個隕坑中的水轉換成火箭燃料,便足以提供2000年以上、每天從月球發射一艘太空梭所需的能源。

到目前為止,科學家發現的月水分為3種型態,月船1號上的Mini-SAR探測發現隕坑中厚厚的純冰、LCROSS撞擊月球南極隕坑觀測到的水冰晶與塵土的混合、月船1號上的 M-cube(Moon Mineralogy Mapper,或簡稱M3)觀測到月表上有薄水層曾駐留的痕跡。

由LCROSS的撞擊結果,月球隕坑月壤中有2種不同厚度的含水層,顯然是在不同時期形成的。其中的第一層是撞擊後2秒觀測到的,含有水和含氫氧根化合物的礦物,還有細小的純冰混合其中;這個薄水層可能相當新鮮,或許近期內才剛補充過。

這個探測結果與M-cube的結果比較類似,顯示這種月水分佈只在月壤僅數毫米深的淺層之處,但分佈範圍很廣。第2層含有非常豐富的水冰和與水相關的化合物,包括二氧化硫(SO2)、甲醇(CH3OH)和奇怪的有機分子丁二炔(或稱聯乙炔,diacetylene,H2C4)。這層大多至少0.5公尺厚,可能比表層的水冰還古老。

為什麼有些隕坑中含有的是純冰,有些隕坑卻是冰土混合物?這或許是月水有不同來源的象徵。有些月水可能是就地形成,主要來自太陽風的質子持續與月表岩石中的氧化物有少量化學反應而形成的;有些月水則是來自太陽系他處,之後隨小行星或彗星撞擊而沈澱在月球上。

在月球低緯度比較溫暖的隕坑中的水,可能會透過某種方式,遷移到月球南北極,這表示月球上的水循環作用可能相當活躍。這個想法徹底打破了「月球是太陽系中最乾燥的地方」的說法。(文/引用自臺北天文館網路天文館網站)
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