the Moon
(照片来源: 美国航空航天局)

首次,一个交叉学科研究已经显示出在月球上形成水的化学,物理和材料的证据。从两队 大学 夏威夷 马诺阿 在物理化学家:在合作项目 化学的W.M.的马诺阿部门凯克研究实验室的天体化学和行星科学家 夏威夷 地球物理和行星学研究所 (higp)。

虽然最近发现的轨道航天器,如月球勘探者和硬着陆月球坑观测和传感卫星建议水冰的存在,在两极月亮,这种水的来源仍然不明朗。月球水表示用于月亮作为燃料和发电(氢气,氧气)的原料的永久定居和也作为关键要求之一“饮用水。”

突破性研究中所概述 “解开的水在月壤的形成和解放,” 铅撰写 马诺阿分校博士后研究员 程朱 而在同事 科学的美国国家科学院院刊.

a scanning electron microscopy image of the surface of an olivine grain
图像示出了在照射的样品的坑和盖子。

化学教授 拉尔夫我。凯泽higp杰弗里·吉利斯 - 戴维斯 设计了实验来测试从氢质子之间的协同作用 太阳风,月球矿物质和微陨石冲击。朱照射橄榄石的样品,干矿物用作月球物质的替代,与氘离子作为太阳风质子的代理。

氘只照射“的实验没有透露的水形成的任何痕迹,即使温度提高到月球中纬度地区白天的温度后,”朱解释。 “但是,当我们温热的样品中,我们检测到的分子氘,这表明氘或氢注入从太阳风可以存储在月球岩石”。

凯泽补充说,“因此,另一种高能量源可能是必要的月亮的矿物,随后其释放作为可被检测的气体内触发水的形成。”

所述第二组的氘辐照实验随后激光加热,以模拟微陨石影响的热效应。激光脉冲期间将气相观察到匹配的单电离重水质荷比的离子的脉冲串。 “水持续期间的激光脉冲要生产的温度升高后,这表明橄榄石被存储前体通过激光加热发布的重水,说:”朱。

图像这些过程和解释在月球和其他机构的广泛影响, higp希望石井约翰·布拉德利 使用聚焦离子束扫描电子显微镜和透射电子显微镜在 先进的电子显微镜中心。他们观察到亚微米尺寸的表面的凹坑,一些部分被盖子所覆盖,这表明水蒸汽的表面下堆积在囊泡,直到它们破裂,从在微陨石冲击月球硅酸盐释放水。

“总体而言,这项研究推进我们对水的起源的理解明月检测和太阳系其他无气机构,如汞和小行星,并提供,首次,水形成科学合理和行之有效的机制,” higp的吉利斯 - 戴维斯结束。