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科學家分析宇航員從月球上帶回的月岩樣本發現,月球上有水的存在。美國布朗大學教授薩爾帶領的研究小組在7月10日號的《自然》雜志上發表了這一成果。
盡管月球上水的具體數量還不能確定,是否未來的探索者能夠提取也不得而知,但這一振奮人心的消息不脛而走,迅速傳遍了整個科學界,這一發現將使得科學家們重新思考月球的過去與未來。
長久以來,科學家都認為月球是由於暴力衝撞而誕生於45億年前,因此內部是乾燥無水的。月球的形成最為大眾所接受的理論是在地球形成的早期,一個類似火星大小的行星撞擊地球,一部分物質飛濺出去匯聚到一起而最終形成月球。大多數科學家相信,在逐漸形成的月球內部沒有任何水的存在,或是在空間中流失了。
約翰.霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家本.伯西(Ben Bussey)說:『如果早期的月球中的確有水的猜測得到肯定,那麼當我們在研究月球是如何形成演變的時候,我們必須重新思考。』而早期認為月球沒有水存在的猜想則意味著研究人員多年來一直在努力地尋找相反的證據。研究者地球化學家阿爾伯多.薩爾說:『如果夠幸運的話,我們能看見月球上的水,但就像其他人一樣,我也認為看見的概率較低。』
薩爾的研究小組檢測了由『阿波羅』1960至1970年間帶回來的月岩樣本。這些火山岩中的玻璃珠顏色各異,由綠到黃再到紅。科學家稱其顏色的變化取決於其化學構成物質的不同。薩爾的研究小組通過檢測玻璃珠的基本組成物質來確定他們來自於月球的火山運動而不是來自於月球形成的撞擊事件。同樣,研究人員還排除了玻璃珠是由太陽風等外力作用產生的可能性。然後,薩爾的小組運用『二次離子質譜技術』來進行檢測。『在過去的四年中,檢測月球樣本中水的上限最好是50PPM,我們發明了一種方法能檢測差不多5PPM的水。』(注: ppm是part per million百萬分之…)檢測發現玻璃珠中有近46PPM的水。隨後,薩爾和他的同事使用模型來估計在月球內部存在於岩漿中的水的數量。當然,也有一部分水分會在月球表面蒸發掉。
根據這一結果估計,玻璃珠裡可能含有745PPM的水分,這與地球上通過海底噴發來到上地幔的凝固熔岩中的含水量驚人的相似。但是,薩爾的小組最終給出了260PPM的水作為最確定的數據。薩爾小組對地球撞擊事件進行建模後認為月球可能含有更多的水。但是這一模型卻不能模擬出月球是如何獲得水。卡納普(canup)說:『我認為最主要的不確定在於,這一發現是否向我們展示了月球重要的組成部分,又或者說明了這些水由月球內部一個相當資源豐富的水庫產生。』
當然,清楚知道月球上的水資源是否豐富或者缺乏對於月球的繼續探索同樣具有重大意義。而我們也看到科學家們不斷地為探索月球而作的努力,就像美國宇航局發射的月球彈坑觀察與感知衛星(LCROSS)這樣的新型探月方式。LCROSS計劃在2009年雙倍撞擊月球南極,看能否撞擊出隱藏的水冰。伯西說:『不斷地從『阿波羅』帶回的樣本中不斷發現新的驚喜,的確是相當的讓人振奮的。』