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嫦娥5号揭秘月球:1吨月壤120克水,月表存在奇特的“造水工厂”

从嫦娥3号月球探测器成功着陆月球算起,我国对月球表面探索了8年有余,在这8年的时光里,发现多种与众不同的物质,例如反射亮光的凝胶状物质,2100万亿吨异常物质,还拍摄了多张有趣的照片,例如形状极像萌兔的月岩。

而就在2022年1月9日晚,我国官宣一条关于月球探索的重大消息:月球嫦娥5号和玉兔2号揭秘了月球表面的水含量,1吨月壤120克水,1吨月岩180克水。

尽管月球表面含水量远不及地球表面,但是这些水足够让未来居住在月球上的宇航员们自给自足。

月球表面没有大气层,完全是真空环境,这一点已经得到了证实,水在真空环境中无法以液态存在,换句话说,只要是高于绝对零度的温度都能让水沸点,瞬间蒸发一空。

月球表面无法储存水分,但实际上却一直拥有这么多水,这些水从何而来呢?

月表存在奇特的“造水工厂”

不论是嫦娥4号月球照片,还是玉兔2号月球照片,月球总是展示出一幅贫瘠干旱的外星景象,有高山,有峡谷,还有清晰可见的撞击坑,唯独就是没有水和生命。

然而我们看到的并不是真的,其实月表存在奇特的“造水工厂”,“造水工厂”无时无刻不在制水,即便月壤中的水不断挥发,但还是能让月壤中的水含量保持在每吨120克。

随着对月球探索的不断深入,有越来越多的月球奥秘被揭晓了,月壤中的水分来源就是其中奥秘之一:在完全真空的月球表面上竟然存在着看不见的造水过程。

太阳是太阳系的中心,它的光芒抚育着周围的每一颗行星,光照也是地球生命赖以生存的物质条件之一,没有光照地球上就不会诞生生命。

除此之外,太阳还无时无刻不在向四面八方吹出带电粒子流,粒子流主要由氢原子核、氦原子核组成,还包括了少量的电离铁和氧等,以每秒400~800公里速度前进。

其实,从太阳吹出的带电粒子流有一个专业术语:太阳风,太阳风笼罩着整个太阳系,每一个行星都包括其中,形成了一个巨大的球状气泡,半径约为160亿公里。

当太阳表面出现黑子时,太阳风突然增强好几倍,太阳风以超高的速度撞击月壤,月壤会产生复杂的化学反应,制造出生命最赖以生存的物质-水。

水的化学式为H2O,一个水分子由两个氢原子( H)和一个氧原子(O)组成,而太阳风中的带电氢原子核与月壤中的电子相互作用,变成氢原子( H)。

高能的太阳风撞击月壤中的氧化铁和氧化硅等物质时,让分子中的氧键断裂,氧原子(O)被分离出来,氧原子(O)极不稳定,遇到正在闲置的氢原子( H)产生了水(H2O)。

月球月壤中的氧化硅和氧化铁非常富足,而太阳持续吹出太阳风,月壤无时不刻不在制造水分子(H2O),这等于是一座奇特的造水工厂”。

月岩中的水来源

月壤中有一座奇特的造水工厂”,那么月岩内部的水又来自何方呢?

通过大量月球照片不难发现一个挺有意思的问题,月球表面上的月岩较少,很难发现有尺寸较大的月岩,这是因为月球上温差极大,月昼高温达到180℃,月夜低温零下120℃,一天最大温差超过300摄氏度。

在这种极端温度下,月岩无法长期存在,碎成粉末状,如果月球表面有月岩,那么只能说明这块月岩比较年轻,月球存在了数十亿年,为何表面有年轻的月岩呢?

其实这个问题不难回答,小天体撞击月球表面,给月球带来了年轻的月岩,同时,该回答也解释了月岩内部的水来源,小天体或许是带有冰块的小彗星,或许是含有一定水的碳质球粒小行星。

最后

1吨月壤120克水,1吨月岩180克水,月球有水对能否在月球上建造长期驻地是非常重要的,前往月球的旅途遥远,如果月球上人类无法做到自给自足,水、食物和氧气的运输费用将是一笔巨大的航天开支。

空间站运行在400公里高的近地轨道上,每一公斤物资的运输费用约7万人民币,而月球与地球距离为38.4万公里,运输费用至少是空间站的4倍以上,每公斤物资需要28万人民币,达到了恐怖地步。

所以,研究月壤和月岩中的水含量对人类居住月球具有重要意义。有趣有料的科学内容请关注唯一的

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