林心小筑

月球的水是哪来的?地底存在大量喷泉,未来人类或离不开它

  二十年来,科学家一直对月球上水冰的存在感到困惑,现在他们认为也许已经知道它们是如何到达那里的了。

  一项新的研究表明,登陆月球表面的太阳风和陨石与矿物质发生反应,形成水。夏威夷大学马诺亚分校的研究人员在实验室模拟了这种相互作用,发现他们模拟的月球岩石形成了充满水的“坑”,当内部压力过高时,这些坑就会破裂。新形成的水以气体的形式喷出,就像蒸汽突然从压力锅中释放出来。研究人员立即在实验室对这一过程进行了更深入的研究。

  尽管科学家们已经发现了月球表面到处都有水存在的证据,水的起源仍然是个谜。有人认为它是由彗星带来的,也有人认为它可能是从古代火山喷发而来。新的研究再次将这个问题推到了科学家讨论的前沿。也就是说,太阳风,即从太阳发射出的带电粒子流,可能与月球尘埃和岩石中所含的氧气发生反应产生水。

  但到目前为止,该理论的实验室实验尚未产生结果,这些研究缺乏一个关键因素:微陨石撞击引起的强烈热爆发。

  研究员凯泽和他的同事把一种常见的月球材料矿物橄榄石,放在一个圆柱形的物体里,看看化学反应是如何展开的。一个圆柱形的空腔被用来重建月球的低压环境,通过实验室的一个洞,研究人员用一束重氢离子击中了矿物,重氢离子与正常太阳风中的氢离子相似,但每个粒子都有一个额外的中子,这使得研究人员能够确保他们的实验不会被实验室中已经存在的水污染。

  然后,科学家们用激光轰击了这块矿物,模拟了一系列微陨石,并迅速提高了它的温度。温度超过1000开尔文(1300华氏度或700摄氏度)。

  果不其然,在经受了离子束和激光的双重作用后,橄榄石喷射出可检测的“重水”——由“重氢”制成的水,该物质紧紧地吸附在离子上,直到突然发生的热流继续反应。然而,离子束和激光都不能从干燥的矿物中分离水分。

  本研究的结果证实了长期以来的观点,即太阳质子实施与微流星体效应之间的协同作用为表土中水的合成提供了一条重要途径。

  在最后,科学家们通过研究得出了这样的一个结论,即当月球被陨石流撞击时,水实际上是从月球表面喷发出来的。这也为人们分析其他星球上的水的形成原因提供了一个新的思路。同时这也将会有助于人类在外星球发现以及开发水资源。

  

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