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2700亿吨!科学发现月球水库!只是水被封存在玻璃珠中?

很难想象以月球干燥的,几乎真空的环境,居然能有2700亿吨的水存在。

这是近期中国科学家,通过对嫦娥五号于2020年带回的样本的进一步研究,得出的结果。

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显然,在温度最高可达120℃的月表,水不可能以液态的形式存在,而是被封存在特殊的玻璃珠内。没错,就是玻璃珠。

虽然听到“玻璃”这两个字,往往会让咱们联想到工业制品。但实际上,很多自然活动也能制造玻璃,例如火山喷发和陨石撞击。

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在此类自然活动中,往往会产生上千度的高温,这足以融化周围的土壤,最终形成玻璃状物质。

正如月球上这些封存着水的玻璃珠,就是源于小天体以及微陨石的撞击。撞击中产生的高温融化了月壤,并在逐渐冷却后,形成了所谓的“冲击玻璃”。

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其大小一般在几微米到几毫米之间,大量存在于嫦娥五号带回的样本中。最终,科学家通过对这些样本的测量,发现平均下来,每一吨“冲击玻璃”就含有0.5千克的水。进而结合月球尺度与月壤厚度的研究结果,估算出月壤的储水量最高可达2700亿吨。

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显然,如此高的含水量,完全可以被称为月球水库。可为何月球的玻璃珠内会有水呢?这些水是怎么出现的?其实这还要归咎于太阳产生的太阳风。

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所谓太阳风,是指从太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。这些粒子由比原子还小一个层次的基本粒子——质子(氢原子核)和电子等组成,以200-800km/s的速度由太阳喷射而出。

又因它们流动时所产生的效应,与空气流动十分相似,所以称它为太阳风。有趣的是,在地球上,12级台风的风速也不过每秒32.6米,不足太阳风的万分之一。

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此外,即便地球拥有磁场,强烈的太阳风还会给地球带来一系列破坏。例如会干扰地球的磁场;破坏地球电离层的结构,造成我们的无线电通信中断;影响大气臭氧层的化学变化,使地球的气候发生反常变化,甚至进一步影响到地壳,引起火山爆发和地震。

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因此可想而知,没有磁场的月球受到的影响只会更加严重。太阳风将长驱直入,直接轰击月球表面。

其携带质子,也就是氢原子核,也会穿透“冲击玻璃”,与“冲击玻璃”中的氧元素结合,生成水分子或羟基,最终被封存在“冲击玻璃”之中。

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看到这,屏幕前的你一定也像作者一样疑惑!美国不是号称曾经6次登陆月球吗?怎么一直都没发现月球水库的存在?

其实有研究显示,月表水呈现明显的纬度差异,高纬度地区明显比低纬度的水含量高,极区还可能存在水冰。

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而“阿波罗计划”的6个登月点,都位于月球正面的中、低纬度地区,相较之下,嫦娥五号登月点的纬度则较高一些。此外,根据产生“冲击玻璃”的原理,只有遭受撞击次数多的月表区域,才会存在更多的水。

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并且阿波罗载人登月去的地方,都是月表上非常古老的区域,他们采集到的月岩年龄最少也有31亿年,有些甚至超过44亿年。而嫦娥五号的登月区域就要年轻许多,采集的样品年龄为20亿年左右。

更重要的是,阿波罗登月计划已经是50年前的事情了,人类的研究设备已进行了多次迭代,早已非50年前可比,使得现在的咱们可以对月球样本进行更详细的研究。

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总而言之,在月球发现大量水资源,无论是对于中国还是全人类来说,无疑都是一个好消息。

可想而知,在不远的将来,为在月球建立能让宇航员长期驻留的科研基地,这些富含水的“冲击玻璃”势必会成为人类重要的水源。