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老望 發達集團副董事長
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來源:哈拉閒聊
發佈於 2022-06-06 07:37
82億噸!月球遠古火山儲存大量水資源,未來宇航員登月用得上—2
除了壯觀之外,這些活火山還會帶來大量的火山氣體,其主要成分就是一氧化碳和水蒸氣。根據現有的理論,這些火山氣體會在月球表面形成一個短暫的大氣層,不過這個大氣層很脆弱,其中的氣體會很快流失到太空之中。
研究人員思考:這些火山氣體中的水蒸氣會不會沒有完全逸散到太空中,而是有一部分能夠像冰霜一樣落在月球表面,並被保存到今天呢?如果答案是肯定的,那就可以解釋今天月球上的水是從哪裡來的了。
為此,美國科羅拉多大學博爾德分校的行星科學家Andrew Wilcoski帶領著自己的科學團隊,對月球火山噴發的水資源能夠留存到今天的量進行了研究。他們通過計算機建模的方式進行了研究,得到了令他們滿意的答案。
在建模過程中,他們將當時月球火山的大規模噴發頻率設定在了平均每22000年一次的水平。在此基礎上,研究人員利用計算機模擬了火山氣體逃逸到太空中的速度,並將其與水蒸氣冷凝、結冰和固定在月球表面的速度進行了對比。
結果表明,在火山氣體形成的稀薄大氣層持續存在1000年長度的情況下,大約有15%的水蒸氣能夠在月球的夜晚凝結成冰,降落到月球表面,其總質量可以達到8.2萬億千克,也就是82億噸!
研究人員指出,盡管隨著時間的推移,有一部分冰會在太陽照射的情況下重新升華為水蒸氣,並有可能逃逸到太空中。但是在數十億年的月球火山活動過程中,仍然有大量的水冰留在了月球表面,成為了今天月表水冰的重要組成部分。
Wilcoski介紹:「我們的模型表明,在這段時期內被噴發出來的所有水蒸氣中,大約有41%的部分會在月球的兩極凝結成冰,其厚度可以達到數百米。」
盡管科學家們相信月球表面有大量的水冰,但想要開發這些水資源仍然不是一件容易的事。因為這里提到的月球表面,不僅僅指的是水在月球巖石的上方形成固體,而是存在著各種各樣不同的形式。
在低緯度區域,水已經和巖石發生了復雜的作用,形成了礦物質中的結晶水;有一部分可能深藏在月表以下數米的深度,同樣難以開采;還有一部分可能經歷了隕石撞擊,導致水和熔化的巖石結合,最終被封鎖在火山玻璃中。
不管怎麼說,這一次的研究讓科學家們找到了月球的遠古火山給今天的月球表面帶來水冰的證據,讓我們對這個問題有了新的認識。至於未來登月的人類如何獲取這些水資源,那就是科學家們接下來需要研究的問題了。