第一張月球水地圖可能有助于阿爾忒彌斯宇航員在月球南極生活
時間：2025-12-09 04:00:59 來源：骨軟筋酥網(wǎng)
（神秘的第張地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（By Sharmila Kuthunur）：根據(jù)Artemis計劃，未來前往地球自然衛(wèi)星的月球月球探險者可以使用月球上水分布的第一張地圖。
天文學家已經(jīng)繪制了第一張地圖，水地斯宇生活顯示了月球上的圖可忒彌水供應如何隨著當?shù)氐牡乩憝h(huán)境而變化，比如主宰著月球不通風的有南極破碎表面的許多山脈和隕石坑。這張地圖覆蓋了月球面向地球一側(cè)的助于四分之一，是第張與美國宇航局紅外天文平流層天文臺(SOFIA)望遠鏡在停飛前最后一年的觀測中收集的數(shù)據(jù)放在一起的。(退休的月球月球索菲亞現(xiàn)在在亞利桑那州的一家博物館展出。)
這項研究的水地斯宇生活發(fā)現(xiàn)是基于SOFIA探測波長為6微米的水的能力，這種能力“對水分子特別敏感”，圖可忒彌夏威夷大學的有南極天文學家、該研究的助于合著者保羅·露西(Paul Lucey)周三(3月15日)在得克薩斯州舉行的第54屆月球和行星科學大會(LPSC)上說。
索菲亞數(shù)據(jù)的第張可視化測量信號或水的“光信號”，覆蓋在2022年2月觀測時出現(xiàn)的月球月球月球的可視化上。深藍色表示水的水地斯宇生活濃度較高。(Image credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio/Ernie Wright)
以前的任務，如印度的月船1號，在月球上尋找水的化學特征或指紋，接近找到它，但最終沒有成功。水的化學指紋非常接近它的近親羥基，羥基少了一個氫原子。因此，大多數(shù)以前的任務在3微米的波長下觀察月球——不同于SOFIA更敏感的6微米紅外觀察——無法區(qū)分水和羥基的相似分子。2020年，索菲亞成為第一個明確探測月球南極水的任務；研究人員隨后計算出每立方米月球土壤中大約有12盎司的水。
“索菲亞提供了在6微米波長下觀察月球的唯一機會，”馬里蘭大學的研究員兼該研究的合著者Casey Honniball在LPSC的演講中說。"幸運的是，水在6微米處有獨特的指紋，不會與羥基混淆."
因此，Honniball的團隊重新審視了索菲亞在2022年2月收集的數(shù)據(jù)。這一次，該團隊沒有試圖找出有多少水存在，而是研究了它在月球表面的存在如何變化。在南半球的大部分地區(qū)，數(shù)據(jù)顯示，在月球地理特征的內(nèi)側(cè)，遮擋陽光的地方比暴露在陽光下的地方有更多水的獨特化學信號。
月球的影像，索非亞的月球水觀測區(qū)域用藍色表示。索菲亞拼湊出了第一張詳細的月球廣域水分布圖。新地圖覆蓋了緯度60度以下月球表面面向地球一側(cè)的四分之一，并延伸到月球南極。(Image credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio/Ernie Wright)
“我們確實證實了水的存在，而不僅僅是羥基在南半球的大部分地區(qū)廣泛分布，”合著者威廉·里奇在LPSC的演講中說。
該地區(qū)的一個特征是著名的撞擊坑more tus——一個71英里寬(114公里)的凹痕，幾乎與夏威夷的大島一樣大，中央山峰延伸1.3英里(2.1公里)。研究人員發(fā)現(xiàn)，山峰“異常寒冷”的南側(cè)以冰的形式保存了更多的水，而每個農(nóng)歷日長時間接受陽光的北側(cè)則處于虧空狀態(tài)。根據(jù)大學空間研究協(xié)會(USRA)的一份聲明，這類似于“地球上的滑雪者知道接受較少陽光直射的斜坡保留雪更長時間”。
這張可視化圖顯示了SOFIA對水的“光信號”的觀測數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)覆蓋在2022年2月觀測時出現(xiàn)的月球的可視化圖上，藍色表示水的濃度較高。(Image credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio/Ernie Wright)
在他們的陳述中，該研究的研究人員表示，他們不能使用任何地面望遠鏡，因為地球大氣層中的水阻擋了來自月球上的水的所有信號。“然而，索菲亞飛行在地球大氣層水的99.9%以上，使我們能夠探測到月球水，”Honniball說。
這些發(fā)展帶來的一個懸而未決的問題是所有的水從何而來。科學家們有一些理論:小行星撞擊，地球大氣層的蒸發(fā)，太陽風的傳遞，有時來自月球本身的礦物質(zhì)。
“我們從阿波羅時代就知道的月球非常干燥的常識是錯誤的，”露西在一份聲明中說。“我們已經(jīng)知道這是錯的，但問題是錯到什么程度。”
他們希望即將到來的探索月球南極的任務可以找到一個更明確的答案。例如，美國國家航空航天局(NASA)計劃于2024年發(fā)射的VIPER(或Volatiles investigation s Polar Exploration Rover)將繪制水冰地圖，并幫助科學家發(fā)現(xiàn)這些水是從月球深處冒出來的，還是只是在月球表面附近的淺層。
VIPER也令人興奮，因為它是美國宇航局Artemis計劃的一部分，預計將為宇航員提供他們所需的知識，以將月球冰收獲到足夠安全的水中，甚至可能足夠用于未來的著陸器和火箭。
這項研究發(fā)表在周三(3月15日)出版的《行星科學雜志》上的一篇論文中。
天文學家已經(jīng)繪制了第一張地圖，水地斯宇生活顯示了月球上的圖可忒彌水供應如何隨著當?shù)氐牡乩憝h(huán)境而變化，比如主宰著月球不通風的有南極破碎表面的許多山脈和隕石坑。這張地圖覆蓋了月球面向地球一側(cè)的助于四分之一，是第張與美國宇航局紅外天文平流層天文臺(SOFIA)望遠鏡在停飛前最后一年的觀測中收集的數(shù)據(jù)放在一起的。(退休的月球月球索菲亞現(xiàn)在在亞利桑那州的一家博物館展出。)
這項研究的水地斯宇生活發(fā)現(xiàn)是基于SOFIA探測波長為6微米的水的能力，這種能力“對水分子特別敏感”，圖可忒彌夏威夷大學的有南極天文學家、該研究的助于合著者保羅·露西(Paul Lucey)周三(3月15日)在得克薩斯州舉行的第54屆月球和行星科學大會(LPSC)上說。
索菲亞數(shù)據(jù)的第張可視化測量信號或水的“光信號”，覆蓋在2022年2月觀測時出現(xiàn)的月球月球月球的可視化上。深藍色表示水的水地斯宇生活濃度較高。(Image credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio/Ernie Wright)
以前的任務，如印度的月船1號，在月球上尋找水的化學特征或指紋，接近找到它，但最終沒有成功。水的化學指紋非常接近它的近親羥基，羥基少了一個氫原子。因此，大多數(shù)以前的任務在3微米的波長下觀察月球——不同于SOFIA更敏感的6微米紅外觀察——無法區(qū)分水和羥基的相似分子。2020年，索菲亞成為第一個明確探測月球南極水的任務；研究人員隨后計算出每立方米月球土壤中大約有12盎司的水。
“索菲亞提供了在6微米波長下觀察月球的唯一機會，”馬里蘭大學的研究員兼該研究的合著者Casey Honniball在LPSC的演講中說。"幸運的是，水在6微米處有獨特的指紋，不會與羥基混淆."
因此，Honniball的團隊重新審視了索菲亞在2022年2月收集的數(shù)據(jù)。這一次，該團隊沒有試圖找出有多少水存在，而是研究了它在月球表面的存在如何變化。在南半球的大部分地區(qū)，數(shù)據(jù)顯示，在月球地理特征的內(nèi)側(cè)，遮擋陽光的地方比暴露在陽光下的地方有更多水的獨特化學信號。
月球的影像，索非亞的月球水觀測區(qū)域用藍色表示。索菲亞拼湊出了第一張詳細的月球廣域水分布圖。新地圖覆蓋了緯度60度以下月球表面面向地球一側(cè)的四分之一，并延伸到月球南極。(Image credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio/Ernie Wright)
“我們確實證實了水的存在，而不僅僅是羥基在南半球的大部分地區(qū)廣泛分布，”合著者威廉·里奇在LPSC的演講中說。
該地區(qū)的一個特征是著名的撞擊坑more tus——一個71英里寬(114公里)的凹痕，幾乎與夏威夷的大島一樣大，中央山峰延伸1.3英里(2.1公里)。研究人員發(fā)現(xiàn)，山峰“異常寒冷”的南側(cè)以冰的形式保存了更多的水，而每個農(nóng)歷日長時間接受陽光的北側(cè)則處于虧空狀態(tài)。根據(jù)大學空間研究協(xié)會(USRA)的一份聲明，這類似于“地球上的滑雪者知道接受較少陽光直射的斜坡保留雪更長時間”。
這張可視化圖顯示了SOFIA對水的“光信號”的觀測數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)覆蓋在2022年2月觀測時出現(xiàn)的月球的可視化圖上，藍色表示水的濃度較高。(Image credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio/Ernie Wright)
在他們的陳述中，該研究的研究人員表示，他們不能使用任何地面望遠鏡，因為地球大氣層中的水阻擋了來自月球上的水的所有信號。“然而，索菲亞飛行在地球大氣層水的99.9%以上，使我們能夠探測到月球水，”Honniball說。
這些發(fā)展帶來的一個懸而未決的問題是所有的水從何而來。科學家們有一些理論:小行星撞擊，地球大氣層的蒸發(fā)，太陽風的傳遞，有時來自月球本身的礦物質(zhì)。
“我們從阿波羅時代就知道的月球非常干燥的常識是錯誤的，”露西在一份聲明中說。“我們已經(jīng)知道這是錯的，但問題是錯到什么程度。”
他們希望即將到來的探索月球南極的任務可以找到一個更明確的答案。例如，美國國家航空航天局(NASA)計劃于2024年發(fā)射的VIPER(或Volatiles investigation s Polar Exploration Rover)將繪制水冰地圖，并幫助科學家發(fā)現(xiàn)這些水是從月球深處冒出來的，還是只是在月球表面附近的淺層。
VIPER也令人興奮，因為它是美國宇航局Artemis計劃的一部分，預計將為宇航員提供他們所需的知識，以將月球冰收獲到足夠安全的水中，甚至可能足夠用于未來的著陸器和火箭。
這項研究發(fā)表在周三(3月15日)出版的《行星科學雜志》上的一篇論文中。
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