【摘要】 NASA月球探测器观察到水分子在月球向阳面的运动
据外媒报道，美国科学家利用美国宇航局月球勘测轨道器(LRO)上的一台仪器观察到了水分子在月球向阳面的运动。
《地球物理研究快报》杂志上发表的一篇论文称，莱曼阿尔法测绘项目(LAMP)测量了附着在月球表面的一层稀疏的水分子，并描述这些水分子在一天中的变化情况。
在过去十年左右，科学家们一直认为月球是干旱的，任何水都主要以冰袋的形式存在于两极附近永远找不到阳光的陨石坑中。最近，科学家们在附着在月球土壤(即风化层)上的稀疏分子群中发现了月表水分子。这些水分子的数量和位置在一天中的不同时段有所不同。这些水分子在高纬度地区比较常见，当月表温度升高时，这些水分子就会跳来跳去。
“这是研究月球上的水的最新成果。随着我们国家的太空计划重新聚焦于月球探索，这成了一个热门话题。”德克萨斯州圣安东尼奥西南研究所(Southern Research Institute)的LAMP仪器首席研究员库尔特-雷瑟福德(Kurt Retherford)博士说，“我们最近改变了LAMP的光线采集模式，以更精确的方式测量月球向阳面的反射信号，使我们能够更准确地跟踪月球上的水在哪里以及有多少水存在。”
水分子紧紧附着在风化层上，直到月表温度在正午达到最高峰。然后，分子会发生热解吸，并能弹跳到附近足够冷的地方，并附着或悬浮在月球极其稀薄的大气层或外大气层，直到温度下降，水分子返回地表。美国西南研究院(SwRI)的麦克尔-波士顿(Michael Poston)博士现在是LAMP小组的一名研究科学家，此前曾对阿波罗任务收集的水和月球样本进行了深入的实验。
这项研究揭示了从月球土壤中去除水分子所需的能量，有助于科学家了解水分子是如何附着在月表的。
波士顿说：“由于光从月球表面反射的方式非常复杂，要从轨道上测量月球的水合作用是很困难的。以前的研究报告了大量跳跃的水分子。这些分子太大，无法用已知的物理反应过程来解释。我对这些最新的研究结果感到兴奋，因为该研究发现的水量与实验室的测量结果是一致的。”
科学家们假设太阳风中的氢离子可能是月球表面水分子的主要来源。据此推论，当月球转到地球背面吹不到太阳风时，月表的“水龙头”实际上就应该会被关闭。然而，当月球被地球和地球磁场影响的区域挡住时，LAMP观测到的水分子数量并没有减少。这表明水分子是随着时间逐渐积累起来的，而不是像雨水一样从太阳风“降落下来的”。
这篇论文的主要作者、行星科学研究所(Planetary Science Institute)的高级科学家阿曼达-亨德里克斯(Amanda Hendrix)说：“这些结果有助于理解月球上水的循环，并最终帮助我们了解人类在未来的月球任务中可以使用的水源分布。月球上的水还可能被人类用来制造燃料或用来打造辐射屏蔽层或热管理层。如果这些材料不需要从地球发射到月球，那么未来的飞行任务就会变得更能让人负担得起。”
美国宇航局戈达德太空飞行中心的LRO辅助项目的科学家约翰-凯勒(John Keller)表示：“这一结果是人类在探索月球上的水源方面迈出的重要一步，也是对LRO任务中多年积累数据的研究结果。”戈达德太空飞行中心位于马里兰州格林贝尔。而美国宇航局总部位于华盛顿哥伦比亚特区。
戈达德太空飞行中心负责管理美国航天局科学任务局的LRO任务。研究经费来自LRO。该小组还得到了美国宇航局太阳系探索研究虚拟研究所(SSERVI)合作协议的支持。
美国宇航局正与商业和国际伙伴合作，领导可持续地重返月球的计划，以扩大人类在太空的生存空间，并带来新的知识和机会。(腾讯科技编译/乐学)