月亮如何「偷」地球上的水?

人類唯一踏足過的除地球之外的天體——月球,看似是一個死寂的世界,表面極其荒涼。但事實是月球上的水資源比人類想象的還要多,這些是如何形成的呢?關於這個問題有多種說法:小行星和彗星碰撞可能產生了一部分;古代火山噴發將水帶到月表;水乃月表自身產物……

近日,來自阿拉斯加大學費爾班克斯分校的研究人員提出了一種新的機制,可以解釋月球上的一部分水可能來自地球大氣層。

他們認為月球數十億年來,一直從地球大氣「偷」水。研究顯示:從地球上層大氣中逃出來的氫離子和氧離子在月球上結合,可能產生了多達3500 立方公里的地表永久凍土或者地下液態水。地球到月球的距離有38.4萬千米,那麼地球上的水是如何「被偷走」的呢?

地球磁場創造了一個被稱為磁層的「氣泡」,它能保護人類免受宇宙射線的影響。這個「氣泡」前方是圓形的,在地球的後面形成一個點,成淚珠狀💧,每個月有五天,月球會穿過這個點,此時氫和氧離子會被帶入月球。

由於太陽的太陽風推動了這個氣泡,地球的一些磁場線被破壞了:只在一端與地球相連。大氣中的氫離子和氧離子可以通過這些磁力線逃到太空中。然而,當月球穿過磁尾時,它導致其中一些斷裂的磁力線重新連接起來,將鬆散的離子急速送回地球,其中一些撞擊到了月球的表面。

月球南極(左)和北極(右)的地表冰分佈。(美國國家航空航天局)

阿拉斯加大學費爾班克斯分校的地球物理學家Gunther Kletetschka說:這有點像月球在淋雨,離子回到地球的途中落在月球上了。

月球上沒有磁層,所以當離子抵達月球表面時,會形成永久凍土。通過各種地質過程,其中一些冰水到地表以下變成了液態水。隕石的撞擊形成隕石坑和裂縫,為容納大型地下液態水儲層提供了合適的孔隙構造。

研究人員通過計算得出:數十億年的這一過程可能讓月球兩極「偷」了3500立方公里的水。而這只是基於最低體積的計算,即只有百分之一的逃離地球的離子到達月球。

嫦娥五號取樣區背景圖和水含量

嫦娥五號取樣區背景圖和水含量。

假設人類以後移居到月球,那月球上的水是否和地球上的水一樣,提供人類飲用呢?

科學家認為通過多重手段,在月球上飲用月球水是有可能的。月球上的水資源,主要用來在月球上生產氫燃料,之後將月球改造成可供人類進行資源補給的「太空中轉站」。當然必須經過嚴格的檢測,還有多重過濾。前提是需要在月球上建造和地球一樣的水循環系統。

資料來源

資料來源:

https://www.sciencealert.com/some-of-the-moon-s-water-may-have-come-from-earth

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1722948424160062824