長(zhǎng)期以來,月球是否有水存在著很大爭(zhēng)論。而包括月球在內(nèi)的地球外的其他星體是否有水是人類最關(guān)注的問題之一,因?yàn)?,有了水就?huì)有生命,這不僅會(huì)為生命起源提供新的思路,也會(huì)為人類移居其他星球提供基礎(chǔ)。
但是新一輪的月球采樣分析表明,水不可能存在于月球表面之下。
從理論上講,月球上應(yīng)該存在水,因?yàn)樗堑厍虻囊徊糠?,?0多億年前一顆火星大小的天體跟地球發(fā)生毀滅性撞擊之后產(chǎn)生的。然而,20世紀(jì)七八十年代研究人員對(duì)阿波羅航天行動(dòng)帶回的月球巖石進(jìn)行了初步的化學(xué)分析,并沒有發(fā)現(xiàn)月球有水的跡象。后來,研究人員利用改良設(shè)備檢測(cè)了巖石的分子組分,發(fā)現(xiàn)了少量的氫,標(biāo)志著水的存在。
去年秋季,LCROSS太空船撞擊到月球一個(gè)永遠(yuǎn)處于陰影中的隕石坑,發(fā)現(xiàn)了表層中擁有水冰的跡象,但是那些水冰可能是由于古代的彗星撞擊而積存下來的。這是一個(gè)需要解開的重大謎團(tuán),因?yàn)檠芯咳藛T想利用月球上的水為未來的航天行動(dòng)制造火箭燃料。
目前,一個(gè)研究小組企圖通過對(duì)比月球巖石和陸地巖石中氯元素的兩種同位素來解開這個(gè)謎團(tuán)。以前研究人員對(duì)地球巖石和隕石做過類似的分析,因此他們決定對(duì)月球巖石進(jìn)行同樣的研究。研究人員根據(jù)氯元素比率存在的差異得出結(jié)論,認(rèn)為月球基本上不存在地下水。
該研究的首要發(fā)起人、美國新墨西哥大學(xué)(位于阿爾伯克基)化學(xué)家扎卡里·夏普解釋說,氯同位素比率可以極為準(zhǔn)確地顯示一顆行星所含氫元素的量。在地球上,原始的火山爆發(fā)所噴出的熔巖中包含大量的揮發(fā)性物質(zhì),如二氧化碳、硫、水蒸氣和氯。隨著熔巖的冷卻,這些氣體泄漏到大氣之中。但是這些氣體之間也相互發(fā)生反應(yīng),這種反應(yīng)的痕跡則以同位素比率的形式遺留下來,這樣也就透露出各種氣體的相對(duì)含量。
在地球表面,氯同位素比率是一致的,因?yàn)槁仍胤浅7€(wěn)定地跟氫元素發(fā)生反應(yīng);而在月球上,氯同位素比率差異很大,夏普稱之為“呈離散狀態(tài)”,如果月球上包含大量的氫,這種差異是不可能產(chǎn)生的。
夏普說,“這種比率差異是一個(gè)完全意想不到的結(jié)果,起初給我們?cè)斐闪藰O大的困惑。起碼,現(xiàn)在我們知道造成同位素比率差異如此巨大的唯一條件是:月球上的氫元素含量比地球上少1萬~10萬倍”。
不過,對(duì)于月球上沒有水的結(jié)論,也有科學(xué)家持謹(jǐn)慎態(tài)度。美國帕薩迪納市加州理工學(xué)院的行星科學(xué)家大衛(wèi)·斯蒂文森稱,表面上看,夏普等人的研究論文提供了一個(gè)強(qiáng)有力的論據(jù),證明了月球上沒有水?!暗嵌嗄甑牡厍蚧瘜W(xué)觀測(cè)讓我認(rèn)識(shí)到,不管對(duì)于早期有水的主張還是對(duì)于這項(xiàng)氯同位素的最新研究,謹(jǐn)慎一些總是明智的”。
責(zé)任編輯 張?zhí)锟?/p>