什么’是月亮上冰的来源’s south pole?

布朗大学的一项新研究表明,月球上有不同的冰块沉积’南极不仅来自不同的来源,而且年龄也相差很大。

深火山口的斜视图与阴影在月亮上。

月球南极附近的阴影深浅的沙克尔顿陨石坑是科学家发现水冰沉积物的地方之一。冰有可能揭示有关月球的见解’的历史以及我们太阳系的历史而且’对未来的月球探险者可能很有用。图片来自NASA / Goddard太空飞行中心/伦纳德·戴维’s Inside Outer 空间.

我们倾向于认为月亮是一个尘土飞扬,干燥的地方,并且在大多数情况下是正确的。但是月亮 确实 尤其是在其南极处,有冰藏在有阴影的火山口中。冰是如何到达那里的,这有点神秘,但是现在 新研究 表明它可能有多种来源,包括古老的和较新的。

新的 同行评审 调查结果是 已发表伊卡洛斯 于2019年9月30日。

这种水冰对于科学家和未来的人类探索者都具有巨大的价值。根据 阿里尔·德意志(Ariel Deutsch),研究的主要作者和布朗大学的研究生:

这些沉积物的年龄可能会告诉我们有关冰的起源的一些信息,这有助于我们了解内部太阳系中水的来源和分布。出于勘探目的,我们需要了解这些矿床的横向和垂直分布,以找出如何最好地利用它们。这些分布会随着时间而变化,因此了解年龄很重要。

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火山口轨道视图在月亮的与许多蓝色补丁。

美国宇航局在月球南极附近的已知水冰沉积物地图’的月球侦察轨道器(LRO)。图片来自NASA / Goddard太空飞行中心/美国太空.

研究结果表明,不仅有些冰比其他冰更老,而且可能还有不同的来源。较古老的冰可能来自含水彗星,小行星或古老的火山作用。最近的冰沉积可能是豌豆大小的微陨石或 太阳风注入.

那么研究人员如何得出这些结论?

使用来自NASA的数据’的“月球侦察轨道器”(LRO),他们观察了靠近月球的大型陨石坑的年龄’s south pole – such as 沙克尔顿火山口 –在其中发现了冰层。环形山的年龄可以通过计算较大环形山中较小环形山的数量来估算。由于科学家对影响的速率有一个很好的了解,因此他们可以估算出不同地形的年龄。

月球表面凹陷的2张图片:左侧为灰色,右侧为红蓝色假色。

印度’s Chandrayaan-1 spacecraft also found evidence for ice deposits on the moon back 在 2009. Image via 印度n 空间 Research Organization (ISRO)/发现.

大部分的冰发现于大约31亿年前或更久的非常古老的陨石坑中。冰罐’不得比陨石坑本身大,否则在撞击过程中会气化。这不’这并不意味着冰必须与陨石坑一样古老,但是它必须是古老的,因为在陨石坑底面上的冰沉积物的分布是不规则的,这表明它在很长一段时间内都受到微陨石的撞击。

Deutsch添加:

长时间以来的轰炸模型表明,冰开始逐渐向深度集中。因此,如果您的表层较旧,则可能需要更多的底层。

最令人惊讶的是较小,较年轻的陨石坑中的冰块。这意味着这些冰层也较年轻,并且是通过与较大的火山口中的冰不同的过程产生的。正如Deutsch所述:

那真是令人惊讶。以前,实际上没有在年轻的冷阱中观察到冰。

像LRO这样的航天器已经确认了冰的沉积– and others, like 印度’s Chandrayaan-1 任务也一样–弄清楚实际形成的不同沉积物可能需要返回任务。其他机器人任务将首先出现,然后是新的人员飞行任务,例如NASA’s planned 阿耳emi弥斯 任务。确切地知道冰层的位置以及冰的数量,对于计划未来的人类登月计划至关重要。

月亮与设备和地球在地平线上的未来派宇航员。

像NASA这样的人类未来登月任务’按照计划执行的Artemis任务,将需要诸如冰水沉积之类的资源来帮助维持长期存在。图片通过 美国宇航局.

吉姆·海德布朗大学的教授解释说:

当我们考虑将人类送回月球进行长期探索时,我们需要知道那里可以依靠的资源,而我们目前尚不知道。像这样的研究有助于我们对需要去哪里回答这些问题做出预测。

月球上的冰可能看起来令人惊讶,但不应该’成为火星上有很多冰,彗星和一些小行星上有很多冰,外太阳系中有很多卫星完全被冰壳覆盖– with oceans below! – and even 有冰块 在北极附近,处于永久阴影区域(因为没有大气来散布来自阳光照射区域的热量)。科学家现在将能够比较月球的起源’与太阳系中其他物体的冰一样,对于未来的探索者来说,它将是急需的资源。

底线:月球附近有水冰沉积’布朗大学的一项新研究显示,南极的年龄不同,来源也不同。

资料来源:分析月球上南极陨石坑的年龄:对地表水冰来源和演变的启示

布朗大学

保罗·斯科特·安德森