月巖與巖漿水

美國宇航局近日宣布，在月球表面首次遠程探測發(fā)現(xiàn)了可能源自月球深部的“巖漿水”。這一發(fā)現(xiàn)表明，月球在形成之初可能就有水存在。所謂巖漿水，是指巖漿中所含有的或從巖漿中分化出來的水，有別于來自大氣中的降水。事實上，月球沒有大氣層，根本不會下雨。

美國約翰·霍普金斯大學的研究人員說，他們利用印度“月船1號”探測器攜帶的美國宇航局的“月球礦物繪圖儀”（Moon Mineralogy Mapper，簡稱M3），對位于月球赤道附近的布利奧隕石坑進行成像?？茖W家之所以對這一隕石坑感興趣，是因為其中心峰有一種在月球深部形成的被稱為蘇長巖的巖石，這種巖石因隕石撞擊而出露于月球表面。該隕坑的地理位置和其中所含的巖石類型有利用于定量確定這一區(qū)域的含水量。

M3是利用光譜掃描的方式來開展探測工作的。月球上沒有大氣層和云霧，太陽光能夠完全照射到月面上，M3在繞月運行過程中，可對月面反射太陽光的情況進行追蹤掃描分析，從獲得的數(shù)據(jù)即能判斷月球巖石和土壤中的物質元素成分。由于每種元素吸收的光波波長是事先知道的，故當某一波長的光波未被反射或反射很少時，即可推知相應的元素就存儲在月面上。換句話說，如果在M3的探測數(shù)據(jù)中找到了達到吸收峰值的光波波長，也就等于在月面上找到了與之對應的物質。月球表面巖漿水就是根據(jù)這一原理才被發(fā)現(xiàn)的。

美國航天員于1969～1972年乘坐“阿波羅”號飛船登月帶回的月球巖石樣本中也曾發(fā)現(xiàn)巖漿水，但科學家一直以為那是樣本受到了地球的“污染”。由于沒有獲得相關探測資料，一直未曾研究該水的實際來源?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)月球表面有巖漿水，才知道當時取回的巖石樣本中的這些水原本來自月球深處。此次首次從月球軌道上探測到來自月球內部的水分，意味著科學家們將有機會對當年帶回的月球樣品中的水分線索開展廣泛的驗證性觀測，從而深化對月球構成的認識。

布利奧隕石坑中心峰所含的蘇長巖是由構成月殼深部和月幔的巖石類型形成的，那里正是地下巖漿的孕育之地。這種巖石類型一般存在于地表下的深處，但在月球上它卻出露于月表，這是形成布利奧隕坑的那次劇烈撞擊導致的結果。

通過與周圍環(huán)境的對比，研究人員發(fā)現(xiàn)布利奧隕石坑中心峰含大量氫氧基。氫氧基又稱羥基，由mmf5zMRUZdcNKSzzWEb7Yw==一個氫原子與一個氧原子組成，它是布利奧隕石坑蘇長巖含有源自月球深部的

水的證據(jù)。因為水分子是由一個氧原子和兩個氫原子組成的，所以氫氧基含量越多，親水性就越大。

美國宇航局開展的月球觀測項目，如月球勘測者探測器（LP），月球隕坑觀測及遙感飛船（LCROSS），以及搭載于印度飛船上的M3設備，共同獲取了關鍵性的數(shù)據(jù)，從而徹底改變了人們對于月球表面是否存在水這一問題的認識。

現(xiàn)在，科學家探測到可能源自月球內部的水分，人們將可以開始將這些水分的特點與月表的其他特征相比較。月球內部的水分也提供了月球火山歷史和內部物質組成的線索，這將幫助我們理解月球是如何形成的，以及其巖漿在冷卻過程中的變化等問題。同時，此一研究成果對今后開發(fā)和利用月球資源具有重要意義。

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月球水來源的四種理論

針對月球水究竟源自何處這個問題，現(xiàn)在主要有四種理論：

1.火山噴發(fā)將水帶到月表

這項理論認為，月球從一開始就是一個有水世界。在遙遠的過去，月球并不像現(xiàn)在這樣處于“死亡”狀態(tài)，那時的它擁有一個熾熱的核心，火山噴發(fā)或者氣體迸發(fā)慢慢將水帶到月球表面。自此之后，水便在月表凍結。

2.水乃月表自身產物

一些科學家推測，水可能是月表自身的產物，形成過程中獲得太陽的一些幫助。太陽會不斷噴射名為“太陽風”的粒子流。太陽風內帶正電的氫離子或者質子可能“轟擊”月球并與月球土壤中富含氧的礦物質發(fā)生相互作用，最終形成了水。

3.彗星和小行星將水帶到月球

有科學家認為，月球水可能是含水彗星和濕潤的小行星送上的一份“禮物”。它們在很久以前曾與月球發(fā)生撞擊，撞擊帶來的水絕大多數(shù)被噴入太空，但一些行動遲緩的水分子最終被月球引力捕獲。

4.月球水來自地球

數(shù)十億年前，地月距離較為靠近，且地球并不擁有磁場或者磁場強度較弱，太陽風從地球大氣層中剝離水蒸汽，而后將其送上月球；還有一種可能性是，小行星或者彗星撞擊地球，巨大的撞擊力量將海水射入太空，繞地球軌道運行的月球穿過這個水蒸汽云，自此也成為一個有水世界。

【責任編輯】龐 云