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没有液态水和氧气的月球正在生锈 科学家:可能是地球造成的!

时间:2023-04-09 03:32:33

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没有液态水和氧气的月球正在生锈 科学家:可能是地球造成的!

铁锈,也叫氧化铁,是铁暴露于水和氧气中形成的一种红色化合物。铁锈在我们生活中很常见,地球上一些大峡谷的岩石也会因氧化铁而呈现红色。而在太阳系八大行星里,唯有火星是颗“红色星球”。因为火星表面含有许多氧化铁,因此让星球表面颜色偏橘红色。但在干燥、无液态水、无大气的月球,却发现了氧化铁的存在,这令科学家们感到困惑。换而言之,我们的月球正在生锈。

发表于《科学进展》上的一项研究显示,我们的月球之所以生锈,很有可能是地球造成的。

其实月球上的氧化铁是印度绕月人造卫星“月船1号”(Chandrayaan-1)在对月球进行了勘测收集的数据中发现。之后被夏威夷地球物理与行星研究所(HIGP)、夏威夷大学的助理教授李帅团队通过美国太空总署喷气推进实验室设计的月球矿物学制图仪M3,对收集的颗粒进行高光谱成像分析,详细了解月球表面矿物成分。当李帅在将目光聚焦在两极时,在两极高纬度地区发现了冰,同时也发现了奇怪的东西——红色的岩石。经过研究分析,发现岩石的光谱特征与赤铁矿相匹配。

李帅表示:“当我检查极地地区的M3数据时,我发现某些光谱特征和模式与我们在较低纬度或阿波罗样本中看到的有所不同。我很好奇月球上是否可能存在水与岩石反应。经过几个月的调查,我发现我看到了赤铁矿的特征。”

NASA行星地球学家阿比盖尔·弗雷曼(Abigail Fraeman)表示:“起初我完全不相信月球会有氧化铁的存在。以月球已知的环境,它不应该存在。但是自从我们在月球上发现水以来,人们一直在猜测如果水与岩石发生反应,可能存在比我们想象中更多的矿物。”

因为月球几乎没有空气,地下虽然存在水冰,但暂时没有发现存在液态水的证据。加上太阳风自带的氢离子不断轰击在其他行星和月球上,理论上会让氧化铁的形成更加困难。所以关键的问题是,月球两极的氧化铁是哪里来的呢?

团队发现一个重要的暗示,月球上赤铁矿的分布通常位于总是面对地球的月球一面,这是否意味着月球赤铁矿的形成可能与地球有关。过去曾有研究表明,当月球处于地球磁层末端(磁尾)时,太阳风会将地球高层大气中的氧气吹到月球表面,令其成为月球产生氧化铁的主要氧化剂。

满月期间,月球正位于地球磁尾。在这些时候,超过99%的太阳风都无法到达月球,这代表着太阳风的氢离子这种还原剂无法消除正在氧化过程。结合氧化铁所需的三种成分:微量的水分子、微量的氧气、以及满月躲在地球磁尾后,经过数十亿年的积累,月球形成了赤铁矿。

不过这个猜测并没有完全解释月球其他地方也存在赤铁矿的原因。随后团队提出,那些高速移动的尘埃粒子轰在月球时可能释放出锁在月球表面层中的水分子,从而使水与铁混合。甚至这些尘埃粒子可能自身携带水分子,它们的撞击可能会产生热量,从而提高氧化速率。李帅表示:“这一发现将重塑我们对月球两极地区的认识。而地球可能在月球表面的演变中起了重要作用。”

当然,这些只是假设,需要更多数据才能准确了解月球为什么生锈。

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