衛星資料顯示月球內部普遍有水存在,而火山岩可能是未來探險者的寶貴資源。

根據最新的研究結果,科學家分析月球古代火山爆發所留下的微小玻璃珠,發現月球上的水比以前所想像的還要更多。

1970年代的阿波羅15號及17號任務,在火山活動區域附近登陸,並收集了這些天然形成的玻璃珠。這些玻璃珠是在岩漿噴發至地表時結晶所形成的,因此能將水分鎖在裡面。

然而,科學家無法確定是不是只有阿波羅任務帶回的樣本有這樣的特性,或是月球上的其他火山噴發也會產生含有水分的玻璃珠。

科學家在7月24日於《自然:地球科學》上發表了最新研究,他們重新檢驗阿波羅任務所帶回的月岩樣本,並利用最新的衛星資料尋找月球上其他地方是否也有這些含水玻璃珠的跡象。他們發現的確到處都有火山沉積物存在,這表示月球內部的物質比我們過去所想像的還要「溼潤」許多。

美國航太總署(NASA)的科學家安東尼.科拉布雷特(Anthony Colaprete)是這篇論文的審閱者,他表示:「研究人員看到這些和玻璃珠相關的特徵,顯示當時發生火山爆發時,月球內部確實含有相當多的水分。」

這就是我們對於月球水分目前知道的情形。

月球上有很多水
過去科學家曾經認為月球上完全沒有水,但近年的研究證明這是錯的。
PHOTOGRAPH BY NASA

之前就有人發現月球上有水嗎?

有的,但這也是最近的事。過去科學家曾經認為整個月亮一滴水也沒有。但是到了2008年,研究人員檢驗了阿波羅任務帶回的玻璃珠樣本,才首度發現了月球上有微量的水分存在。

從那時候開始,就有愈來愈多的研究發現月球上有水分存在。2009年,NASA以火箭和衛星撞擊月球南極的火山口,希望獲得更多月球含水的證據。他們發現撞擊產生的特徵與水冰和羥基有關,而羥基是和水相關的高活性分子。

而在2010年,科學家更仔細檢驗其他帶回的月球岩石,在一種稱為磷灰石的礦物質中,發現了更多和水有關的特徵。那時地質學家就開始懷疑,月球的岩石蘊含了大量的水分。地質學家弗朗西斯.麥考賓(Francis McCubbin)當時估計,月球內部所有的水若是成為表面海洋,除了能覆蓋整顆月球,水深還足足有90公分深。

這次的研究和之前有何不同?

雖然我們已經測繪了大量的月球表面水分,但我們仍不確定月球的內部究竟是什麼樣子,部分原因是因為從月球地函噴出的火山岩樣本,我們擁有數量極為稀少。

美國布朗大學的拉爾夫.米利肯(Ralph Milliken)和夏威夷大學的李帥(Shuai Li,音譯)在他們的研究中,希望能夠更清楚了解月球內部的含水量。這是利用衛星測繪稱為火山碎屑流的火山殘骸,來嘗試回答這個問題的先驅研究之一。

所以,月球到底有多少水?

很可惜,雖然這項研究表示月球內部的確有大量的水,但我們還是很難確定水量究竟有多少。

從2011年的研究顯示,月球上的火山玻璃珠與地球上的火山玄武岩所含的水量相近。而且,在地球的深處所含的水量,可能比地球表面所有的海洋、湖泊和河流的水加起來還要更多。

月球火山玻璃裡有水
這張地圖顯示出月球表面上的火山玻璃沉積物分布。
ILLUSTRATION BY MILLIKEN LAB/BROWN UNIVERSITY

這個新發現可能表示,至少有部分的月球地函,可能和地球地函擁有一樣多的水。

這對未來有什麼幫助呢?

儘管玻璃珠內的水分只占了0.05%,但總含量對於未來登陸月球的太空人來說,還是非常有吸引力。而且,比起兩極隕石坑陰影內的水冰來說,從遍布月球上的含水火山岩得到水分要容易多了。這也表示,將來前往月球的旅客可以不必自己帶著大量的水上月球,而是從火山玻璃珠裡萃取出水分。

科拉布雷特說:「這項研究非常實用,我們現在更了解這些蘊藏在月球內部的水,將來或許能夠做為潛在的月球資源使用,另外也能和未來的極地資源研究做比較。」

撰文:Hannah Lang

編譯:胡佳伶

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