月球特殊的地貌为什么不能长期蓄水？

2021年08月08日12: 00 Baten，早在十几年前，NASA就探测到月球白天可能存在水源。

然后提出了一个有趣的问题:在没有空气体的天体上，像水和冰这样的挥发性物质是如何存在的？

在一项新的研究中，研究人员似乎给出了合理的解释。

月球上的水源能够在没有空气体的情况下存在的关键原因是月球本身复杂的地貌。

正是这种崎岖不平的环境给了水和冰的庇护。

此外，美国宇航局的研究人员还展示了月球的外球(一种类似于稀薄大气的稀薄气体)如何在这个谜中发挥重要作用。

在此之前，人们已经无数次讨论过月球为什么不能长时间保持水分。

通常的答案是，远离两极的月球表面在白天会均匀升温，导致水和冰不会长时间停留在月球表面。

事实上，最初的计算机模型简化了月球表面，使其平坦无特征，从而忽略了月球表面的地形。

通过修改计算机模型，研究人员考虑到了1969年至1972年阿波罗任务拍摄的图像中明显的表面粗糙度。

图片显示，月球表面散落着巨石和坑洞，即使临近中午，也会产生许多黑暗区域。

通过在计算机模型中考虑这种表面粗糙度，研究人员解释了为什么霜会在阴影中形成，以及为什么水的分布会在白天发生变化。

由于表面没有重大气来分配热量，极冷阴影区的温度可能会骤降到零下210摄氏度左右，而相邻暴露在阳光下的高温区温度可能高达120摄氏度。

当太阳在月球上移动时，可能在这些寒冷和黑暗区域积累的表面霜会慢慢暴露在太阳下，并循环到月球的外层大气中。

然后，水分子在表面重新冻结，并在其他寒冷黑暗的地方重新聚集成霜。

因为霜比困水更易流动。

因此，这个模型提供了一种新的机制来解释水是如何在月球表面和稀薄的月球大气之间移动的。

这项新的研究帮助我们更好地理解月球水是如何释放到月球外层大气中的，以及它是如何被移除的。

水作为一种资源，对于研究人员和未来人类对月球的探索非常重要。

如果水在月球的阳光区以霜的形式存在，未来的探险者可以将其用作燃料和饮用水资源。

现在，美国宇航局正在开发超小型传感器来测量来自水和冰的微弱信号。

这种仪器将来可能会被送到月球上，直接测量羟基(一种含有一个氢原子和一个氧原子的分子)。

羟基可以作为外层大气中可能存在多少水的指标。

而水和羟基可以由陨石撞击和太阳风粒子撞击月球表面产生，因此测量月球外层大气中这些分子的存在可以揭示有多少水被创造出来，以及水是如何从一个地方移动到另一个地方的。

但是要进行这些测量，时间是最重要的。

为什么时间很重要？

由于几个国家和私营公司正在积极推进探月任务，月球环境将在不久的将来经历重大的人为变化。

如果这种趋势持续下去，研究人员将失去了解月球自然环境的机会，尤其是月球原始外层大气中循环的水。

因此，开发新的工具至关重要。

此外，这一新发现还可以作为研究其他行星的水分的基础，比如火星，甚至土星环中的粒子。

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