月球上的水来自哪里？
最近，美国研究人员对阿波罗系列探月飞船带回的月球土壤样本进行分析后认为，月球上存在的水可能来源于太阳风，这说明其他一些星球也可能同样因此而存在水。此一说法再次引起了人们对月球水及其来源的关注。
航天探测发现月表有水
早在2009年，美国宇航局就曾宣布，科学家经过对三个独立航天探测仪器传回地面的数据进行研究分析，发现月球表面存在水和羟基(羟基是由一个氢原子和一个氧原子组成的原子团，再加上一个氢原子就变成了水分子)。这是人类自1959年1月2日开始发射航天器对月球进行探测以来，首次确认月面有水。
在月球上找水，一直是航天探月活动较为关注的一个重点问题。以前主要在月球陨石坑内寻找，未曾想到首次发现月球有水，并不是陨石坑底部的地下水，也不是被土壤吸收的水，而是普遍存在的附着在月球土壤表层的水。这一发现最先是根据印度首颗探月卫星“月船1号”携带的美国科学仪器提供的数据资料而得出的，这台仪器就是美国宇航局研制的“月球矿物质绘图仪”，简称M3。
“月球矿物质绘图仪”是利用光谱扫描的方式来开展探测工作的。月球上没有大气层和云雾，太阳光能够完全照射到月面上，M3在绕月运行过程中，可对月面反射太阳光的情况进行追踪扫描，根据数据分析判断月球土壤中的物质元素成分。由于每种元素吸收的光波波长是事先知道的，故当某一波长的光波未被反射或反射很少时，即可推知相应的元素就存储在月面上。当然，M3不仅能发现水和羟基，也能发现其他物质，只是前者属首次发现，其意义重大，故特别引人注目。
三个探测器共同证实
因为以前的多次航天探测和12名航天员登月均未在月球表面找到水，人们一直认为月球是一个干燥荒凉的星球，所以科学家们从M3提供的数据中发现月面有水之后，最初推测是该仪器出了故障，给出了错误的信号。
美国天文学家杰茜卡·森夏恩于是想到了其在美国宇航局“深度撞击”号探测器上安置的一台类似M3的仪器。“深度撞击”号是一个彗星探测器，它于2005年1月13日被发射升空，于同年7月3日释放所携带的子探测器“撞击者”，使其猛烈撞击“坦普尔1”号彗星的彗核。在撞击过程中，探测器不仅及时地对彗核情况进行了探测，而且还适时地将获得的数据资料传回地球。随后，“深度撞击”号飞向第二个目标“哈特利2”号彗星，拍摄其彗核照片，继续执行探测任务。2009年3月，“深度撞击”号曾绕经月球，从其安装的类似M3仪器获得的探测数据中，科学家们也找到月球上有水和羟基的信号。这就基本解除了科学家原本存在的疑惑。
但是科学家们并未就此止步，他们又回顾了美国宇航局“卡西尼”号探测器的记录。“卡西尼”号是1997年10月15日发射升空的土星探测器，也装有类似于M3的科学仪器。它是沿着借助行星引力以提速的路线奔向土星的，它在飞掠地球期间，也对月球进行了探测。科学家们分析“卡西尼”号当时传回地面的探月数据，从中也发现了月球有水和羟基。三个不同的航天器上的三台探测仪器同时出现同类型故障的概率几近于零，所以这就证实了月球上确实存在水和羟基。
根据“深度撞击”号提供的数据证实，月球表面大部分地区都存在水和羟基的迹象，而不仅仅限于高纬度的两极地区。但是，月表水含量非常稀少，在容量为两升的饮料瓶内盛放的月球土壤中，很可能只有一滴水。这相当于从1吨重的月表物质中仅可以得到1千克的水。水含量远没有达到可以孕育生物的地步。
2009年10月9日，美国宇航局用一枚重2.2吨的半人马座火箭和一个重891千克的牧羊探测器连续撞击月球南极的凯布斯坑，从溅起的坑底物质中至少发现了96升水，此举揭示了月球南极永久阴影带里存在水冰。继而在2010年，美国宇航局又在月球北极附近发现了数十个含水陨石坑，其中至少蕴藏有6亿吨水冰。
月球表面水的来源
关于月球表面水和羟基的来源，科学家们分析称，其形成和滞留是一个持续进行的过程，有些月表水可能来自撞击月球的彗星或小行星，有些可能来自撞击事件释放的困于月表下面的水，但绝大部分则可能来自太阳风携带的氢原子与月球土壤中的氧原子相结合形成的水。
太阳风是日冕因高温膨胀而向外抛出的超音速带电粒子流，其中主要含有带正电荷的氢原子。由于地球有大气层的阻隔和磁场的屏蔽，太阳风无法直接到达地面，而月球缺乏这种保护，致使太阳风可直达月面。在太阳风的连续冲击下，月面岩石的化学链被打破，结果释放出氧原子，氧原子与氢原子相遇产生化合作用，就生成了水分子或相近的羟基。
太阳发射出不间断的粒子流，致使太阳风每秒流量达到100万吨，对太阳这样质量的星体来说，此一损失微不足道。研究人员表示，太阳系中其他一些没有大气层、直接暴露于太阳风的星球，也有类似的产生水的条件，比如距太阳最近的水星和一些诸如灶神星的小行星上就可能同样存在源于太阳风的水。这一思路为在太阳系中其他类似月球这样的天体寻找水源提供了一条线索或途径。
在发现月表有水之后，一些科学家就认为，随着时间的推移，水分子在月表移动，直至被两极月坑捕获而结冰。月坑水如若果真存在几十亿年的话，科学家就可通过对它的研究而解开太阳系形成之谜。
与此同时，发现月表有水尤其是月坑有水对人类开发和利用月球资源亦有重大意义。如若能在月球上找到大量水冰，就为将来在月球上建立基地和向月球移民创造基本条件，并可使月球成为探索宇宙的中转站。因为净化后的水不仅可供人饮用或满足工农业用水之需，还能使其分解成氢气和氧气，二者冷却后可变成液氢和液氧，从而能成为液体火箭低温高能推进剂。由于月球引力仅为地球引力的六分之一，故从月球基地上用小型火箭即可发射大型深空探测器和宇宙飞船。
毋庸置疑，月球找水任务和研究其来源的工作还会继续进行下去。事实上，世界航天大国都有继续探月或者派人登月的计划安排。欧洲首个登月航天器项目不久前已经启动，并将在2018年进行首次登月，目的就是寻找月球上的水源。
【责任编辑】庞 云 (尹怀勤)
航天探测发现月表有水
早在2009年，美国宇航局就曾宣布，科学家经过对三个独立航天探测仪器传回地面的数据进行研究分析，发现月球表面存在水和羟基(羟基是由一个氢原子和一个氧原子组成的原子团，再加上一个氢原子就变成了水分子)。这是人类自1959年1月2日开始发射航天器对月球进行探测以来，首次确认月面有水。
在月球上找水，一直是航天探月活动较为关注的一个重点问题。以前主要在月球陨石坑内寻找，未曾想到首次发现月球有水，并不是陨石坑底部的地下水，也不是被土壤吸收的水，而是普遍存在的附着在月球土壤表层的水。这一发现最先是根据印度首颗探月卫星“月船1号”携带的美国科学仪器提供的数据资料而得出的，这台仪器就是美国宇航局研制的“月球矿物质绘图仪”，简称M3。
“月球矿物质绘图仪”是利用光谱扫描的方式来开展探测工作的。月球上没有大气层和云雾，太阳光能够完全照射到月面上，M3在绕月运行过程中，可对月面反射太阳光的情况进行追踪扫描，根据数据分析判断月球土壤中的物质元素成分。由于每种元素吸收的光波波长是事先知道的，故当某一波长的光波未被反射或反射很少时，即可推知相应的元素就存储在月面上。当然，M3不仅能发现水和羟基，也能发现其他物质，只是前者属首次发现，其意义重大，故特别引人注目。
三个探测器共同证实
因为以前的多次航天探测和12名航天员登月均未在月球表面找到水，人们一直认为月球是一个干燥荒凉的星球，所以科学家们从M3提供的数据中发现月面有水之后，最初推测是该仪器出了故障，给出了错误的信号。
美国天文学家杰茜卡·森夏恩于是想到了其在美国宇航局“深度撞击”号探测器上安置的一台类似M3的仪器。“深度撞击”号是一个彗星探测器，它于2005年1月13日被发射升空，于同年7月3日释放所携带的子探测器“撞击者”，使其猛烈撞击“坦普尔1”号彗星的彗核。在撞击过程中，探测器不仅及时地对彗核情况进行了探测，而且还适时地将获得的数据资料传回地球。随后，“深度撞击”号飞向第二个目标“哈特利2”号彗星，拍摄其彗核照片，继续执行探测任务。2009年3月，“深度撞击”号曾绕经月球，从其安装的类似M3仪器获得的探测数据中，科学家们也找到月球上有水和羟基的信号。这就基本解除了科学家原本存在的疑惑。
但是科学家们并未就此止步，他们又回顾了美国宇航局“卡西尼”号探测器的记录。“卡西尼”号是1997年10月15日发射升空的土星探测器，也装有类似于M3的科学仪器。它是沿着借助行星引力以提速的路线奔向土星的，它在飞掠地球期间，也对月球进行了探测。科学家们分析“卡西尼”号当时传回地面的探月数据，从中也发现了月球有水和羟基。三个不同的航天器上的三台探测仪器同时出现同类型故障的概率几近于零，所以这就证实了月球上确实存在水和羟基。
根据“深度撞击”号提供的数据证实，月球表面大部分地区都存在水和羟基的迹象，而不仅仅限于高纬度的两极地区。但是，月表水含量非常稀少，在容量为两升的饮料瓶内盛放的月球土壤中，很可能只有一滴水。这相当于从1吨重的月表物质中仅可以得到1千克的水。水含量远没有达到可以孕育生物的地步。
2009年10月9日，美国宇航局用一枚重2.2吨的半人马座火箭和一个重891千克的牧羊探测器连续撞击月球南极的凯布斯坑，从溅起的坑底物质中至少发现了96升水，此举揭示了月球南极永久阴影带里存在水冰。继而在2010年，美国宇航局又在月球北极附近发现了数十个含水陨石坑，其中至少蕴藏有6亿吨水冰。
月球表面水的来源
关于月球表面水和羟基的来源，科学家们分析称，其形成和滞留是一个持续进行的过程，有些月表水可能来自撞击月球的彗星或小行星，有些可能来自撞击事件释放的困于月表下面的水，但绝大部分则可能来自太阳风携带的氢原子与月球土壤中的氧原子相结合形成的水。
太阳风是日冕因高温膨胀而向外抛出的超音速带电粒子流，其中主要含有带正电荷的氢原子。由于地球有大气层的阻隔和磁场的屏蔽，太阳风无法直接到达地面，而月球缺乏这种保护，致使太阳风可直达月面。在太阳风的连续冲击下，月面岩石的化学链被打破，结果释放出氧原子，氧原子与氢原子相遇产生化合作用，就生成了水分子或相近的羟基。
太阳发射出不间断的粒子流，致使太阳风每秒流量达到100万吨，对太阳这样质量的星体来说，此一损失微不足道。研究人员表示，太阳系中其他一些没有大气层、直接暴露于太阳风的星球，也有类似的产生水的条件，比如距太阳最近的水星和一些诸如灶神星的小行星上就可能同样存在源于太阳风的水。这一思路为在太阳系中其他类似月球这样的天体寻找水源提供了一条线索或途径。
在发现月表有水之后，一些科学家就认为，随着时间的推移，水分子在月表移动，直至被两极月坑捕获而结冰。月坑水如若果真存在几十亿年的话，科学家就可通过对它的研究而解开太阳系形成之谜。
与此同时，发现月表有水尤其是月坑有水对人类开发和利用月球资源亦有重大意义。如若能在月球上找到大量水冰，就为将来在月球上建立基地和向月球移民创造基本条件，并可使月球成为探索宇宙的中转站。因为净化后的水不仅可供人饮用或满足工农业用水之需，还能使其分解成氢气和氧气，二者冷却后可变成液氢和液氧，从而能成为液体火箭低温高能推进剂。由于月球引力仅为地球引力的六分之一，故从月球基地上用小型火箭即可发射大型深空探测器和宇宙飞船。
毋庸置疑，月球找水任务和研究其来源的工作还会继续进行下去。事实上，世界航天大国都有继续探月或者派人登月的计划安排。欧洲首个登月航天器项目不久前已经启动，并将在2018年进行首次登月，目的就是寻找月球上的水源。
【责任编辑】庞 云 (尹怀勤)