此前，研究人员在月球表面发现了氢的存在，但不确定它是以水(H20)的形式存在，还是以相对较近的羟基(OH)的形式存在。
有趣的是，这是索菲亚第一次看月亮。(图片:美国国家航空航天局)
NASA在月球上的发现：美国宇航局竟然在月球表面发现了水！周一宣布的这个消息真是前所未有，美国国家航空航天局（以下简称NASA）已经确认了月球的平流层红外天文台（名为SOFIA）在其阳光照射的区域发现了水，这意味着可能水遍布在月球表面而不单单是分布在之前认为阴冷地区。SOFIA在克拉维乌斯环形山中检测到了水分子的存在。这个环形山位于月球的南半球，是地球上可见的最大环形山之一。
此前，研究人员在月球表面发现了氢的存在，但不确定它是以水(H2O)的形式还是相对较接近的羟基(-OH)形式存在。根据这个地点的数据，月球表面每立方米水的浓度为百万分之一百到百万分之四百一十二，大概相当于一瓶十二盎司的水。简单来说，撒哈拉沙漠的水含量是SOFIA探测到月球表面水含量的一百倍。然而，这一发现仍然是关键，因为它带来了关于水的产生和维持的问题。
NASA科学任务理事会天体物理部门主任Paul Herts说，随着这一发现，有关深空探测所需要的资源问题也被提出。
为什么水在太空中如此重要
太空中存在的水除了对研究很重要，是探索更多太空信息的有效途径以外，水还是生命存在的关键，在更深层的宇宙探索中，它的存在更加珍贵。现阶段宇航员在外太空探索的时候仍然必须携带包括食物和水在内的所有资源以维持生命。如果能够在太空找到人类能够使用的水，宇航员在执行任务的时候就只用携带少量的水，就能把更多贵重的设备带到外太空。
美国宇航局正计划在2024年将首位女性和一位男性送上月球表面，作为阿尔忒弥斯计划的一部分，它希望任务执行之前能在月球上找到更多能供人类使用的水资源。他们希望在本世纪末能够在月球上建立人类生存的永久基地。
之前在此领域的研究
NASA称SOFIA给出的结果是基于之前在这片区域的研究。1969年，当阿波罗号的宇航员从月球回到地球时，月球表面被认为是完全干燥的。在随后的任务中，不同的发现接踵而来。NASA的月球环形山观测和遥感卫星证实了永远处在阴影中的月球两极的冰的存在。与此同时，许多空间探测器，如NASA和ESA的卡西尼号和印度空间研究组织(ISRO's)的Chandrayaan-1,发现了在阳光充足地区的水合作用的存在。然而，这些探测任务都没有证实水合作用的存在是因为H2O还是因为OHˉ.
为什么这个发现如此令人惊讶？
在《自然天文学》期刊上发表这一研究结果的主要作者凯西·霍尼鲍尔说，由于没有像地球那样的厚大气层存在，月球上阳光照射区域的水本应流失到太空中，但它确实存在。她说：“这意味着有什么东西导致了水的产生，也有某种东西把水困在那里。”。
可能有许多力量导致水在月球上形成。根据美国宇航局的阐述，其中一些是携带微陨石的雨水降落在月球表面，导致那里的水沉积。对于月球表面存在并持续存在水，该局还考虑了一种“两步走”的可能性——太阳风可能使得氢气到达月球表面，并与土壤中含氧矿物发生化学反应，产生羟基。同时，微陨石轰击的辐射能将羟基转化为水。
月球表面水的储存也是一个有趣的话题。美国宇航局表示，由于微陨石的撞击，土壤中可能存在由高温形成的微小珠状结构，水可能被困在这些结构中。另一方面，由于水隐藏在月球土壤颗粒之间，因此可以遮挡阳光。太空总署说，第二种可能性将使水比被困在珠子状结构中的水更容易提取出来。
科学家们在同一期《自然天文学》上发表的另一项研究认为，借助于美国宇航局月球勘测轨道飞行器的模型和数据，可能会困在月球表面的小阴影中而储存下来的水，比以前预期的要多。科学家们表示，在这些阴影下，温度保持在零度以下。
有趣的是，这是SOFIA第一次把目光投向月球。
作者：Bulbul Dhawan
FY：Astronomical volunteer team
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