月岩与岩浆水

美国宇航局近日宣布，在月球表面首次远程探测发现了可能源自月球深部的“岩浆水”。这一发现表明，月球在形成之初可能就有水存在。所谓岩浆水，是指岩浆中所含有的或从岩浆中分化出来的水，有别于来自大气中的降水。事实上，月球没有大气层，根本不会下雨。

　　美国约翰·霍普金斯大学的研究人员说，他们利用印度“月船1号”探测器携带的美国宇航局的“月球矿物绘图仪”（Moon Mineralogy Mapper，简称M3），对位于月球赤道附近的布利奥陨石坑进行成像。科学家之所以对这一陨石坑感兴趣，是因为其中心峰有一种在月球深部形成的被称为苏长岩的岩石，这种岩石因陨石撞击而出露于月球表面。该陨坑的地理位置和其中所含的岩石类型有利用于定量确定这一区域的含水量。

　　M3是利用光谱扫描的方式来开展探测工作的。月球上没有大气层和云雾，太阳光能够完全照射到月面上，M3在绕月运行过程中，可对月面反射太阳光的情况进行追踪扫描分析，从获得的数据即能判断月球岩石和土壤中的物质元素成分。由于每种元素吸收的光波波长是事先知道的，故当某一波长的光波未被反射或反射很少时，即可推知相应的元素就存储在月面上。换句话说，如果在M3的探测数据中找到了达到吸收峰值的光波波长，也就等于在月面上找到了与之对应的物质。月球表面岩浆水就是根据这一原理才被发现的。

　　美国航天员于1969～1972年乘坐“阿波罗”号飞船登月带回的月球岩石样本中也曾发现岩浆水，但科学家一直以为那是样本受到了地球的“污染”。由于没有获得相关探测资料，一直未曾研究该水的实际来源。现在发现月球表面有岩浆水，才知道当时取回的岩石样本中的这些水原本来自月球深处。此次首次从月球轨道上探测到来自月球内部的水分，意味着科学家们将有机会对当年带回的月球样品中的水分线索开展广泛的验证性观测，从而深化对月球构成的认识。

　　布利奥陨石坑中心峰所含的苏长岩是由构成月壳深部和月幔的岩石类型形成的，那里正是地下岩浆的孕育之地。这种岩石类型一般存在于地表下的深处，但在月球上它却出露于月表，这是形成布利奥陨坑的那次剧烈撞击导致的结果。

　　通过与周围环境的对比，研究人员发现布利奥陨石坑中心峰含大量氢氧基。氢氧基又称羟基，由一个氢原子与一个氧原子组成，它是布利奥陨石坑苏长岩含有源自月球深部的

　　水的证据。因为水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成的，所以氢氧基含量越多，亲水性就越大。

　　美国宇航局开展的月球观测项目，如月球勘测者探测器（LP），月球陨坑观测及遥感飞船（LCROSS），以及搭载于印度飞船上的M3设备，共同获取了关键性的数据，从而彻底改变了人们对于月球表面是否存在水这一问题的认识。

　　现在，科学家探测到可能源自月球内部的水分，人们将可以开始将这些水分的特点与月表的其他特征相比较。月球内部的水分也提供了月球火山历史和内部物质组成的线索，这将帮助我们理解月球是如何形成的，以及其岩浆在冷却过程中的变化等问题。同时，此一研究成果对今后开发和利用月球资源具有重要意义。

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　　月球水来源的四种理论

　　针对月球水究竟源自何处这个问题，现在主要有四种理论：

　　1.火山喷发将水带到月表

　　这项理论认为，月球从一开始就是一个有水世界。在遥远的过去，月球并不像现在这样处于“死亡”状态，那时的它拥有一个炽热的核心，火山喷发或者气体迸发慢慢将水带到月球表面。自此之后，水便在月表冻结。

　　2.水乃月表自身产物

　　一些科学家推测，水可能是月表自身的产物，形成过程中获得太阳的一些帮助。太阳会不断喷射名为“太阳风”的粒子流。太阳风内带正电的氢离子或者质子可能“轰击”月球并与月球土壤中富含氧的矿物质发生相互作用，最终形成了水。

　　3.彗星和小行星将水带到月球

　　有科学家认为，月球水可能是含水彗星和湿润的小行星送上的一份“礼物”。它们在很久以前曾与月球发生撞击，撞击带来的水绝大多数被喷入太空，但一些行动迟缓的水分子最终被月球引力捕获。

　　4.月球水来自地球

　　数十亿年前，地月距离较为靠近，且地球并不拥有磁场或者磁场强度较弱，太阳风从地球大气层中剥离水蒸汽，而后将其送上月球；还有一种可能性是，小行星或者彗星撞击地球，巨大的撞击力量将海水射入太空，绕地球轨道运行的月球穿过这个水蒸汽云，自此也成为一个有水世界。

　　【责任编辑】庞 云