雅加达——利用月球勘测轨道飞行器十多年来采集的表面温度数据,研究小组绘制了月球上的"冷陷阱"。这个地区的温度足够低,有固体二氧化碳(CO2)的存在。
在超市里可以找到干冰等配料。这种二氧化碳的供应可能被用来为月球探险家制造火箭燃料、食物、材料和氧气。
"冷陷阱一直是最近月球解释的焦点,因为这是专家希望找到水的地方,"研究的主要作者、夏威夷行星科学家诺伯特·肖格霍夫说,他为亚利桑那州行星科学研究所工作。
但是,还没有人能够验证这些冷陷阱中是否有二氧化碳冰。但是这项研究支持了这样一种观点,即月球上有些区域非常阴暗,总是很冷,所以冰可以在那里生存。
有直接证据表明,月球上也存在二氧化碳。2009年,美国宇航局的月球陨石坑观测和传感卫星(LCROSS)不小心将一块火箭碎片高速抛入月球陨石坑,形成一团到达外太空的物质。然后,探测器分析血块并检测二氧化碳和水分子。
肖格霍夫说,这一事实与新的寒冷地区地图相配合意味着,"这个冷陷阱实际上必须含有二氧化碳。但下一步的任务是走出去,通过探索验证它。
在一定温度以上,太空中的水和二氧化碳冰会升华,使直接相位从固体变为气体。在这些冷陷阱中,二氧化碳冰的升华速度减慢到爬行几厘米的深度,最多每十亿年就会消失一次。这意味着,最重要的是,它必须积聚在月球上,因为月球收集冰的速度比它清除它的速度要快。
月球的南极地区大约有6000平方英里的水冰陷阱。但二氧化碳需要较低的温度来保持冻结,而那些较冷的地区更难找到。肖格霍夫的研究小组在南极周围的黑暗陨石坑中发现了79平方英里的冰陷阱,这些冰陷阱可能存在密集的二氧化碳。
他们还学到了一些听起来非常清楚的东西:无论那里的冰在夏天融化得更快,当月亮暖起来一点的时候。
科罗拉多大学博尔德分校的行星科学家保罗·海恩(Paul Hayne)说:"鉴于这些物质的挥发性,这些区域是月球上最冷的地方之一,代表了二氧化碳能够稳定下来的大片区域。几个月,而不是研究的一部分。
海恩说,这个陷阱在于"阴影中的阴影",至少十亿年来从未见过阳光。科学家以前知道这个区域存在过,但不知道它有多冷,也不知道它有多大。
海恩说,虽然这项研究提供了一个冷陷阱的"宝藏图",但获取和提取二氧化碳的情况却不同。
海恩说:"未来的登月者和宇航员任务可能会遇到许多小或太小的冷陷阱,无法从轨道上看到。"碳很少在月球上发现,但它是一个非常有用的元素。甲烷是SpaceX最近火箭的首选燃料,可以由二氧化碳制成。
月球上的二氧化碳究竟从何而来还不确定。"很可能是由富含各种冰的彗星沉积的,"肖格霍夫说。他补充说,富含碳的流星对月球表面的影响也可以通过化学反应产生二氧化碳。
月球也可以"给气",让被困在地下深处的二氧化碳慢慢浮出水面。
肖格霍夫说:"月球上的碳太少了,搜索就像在早期在地球上寻找石油一样。当时,人们正在寻找浓缩的碳氢化合物。"现在我们正在寻找浓缩碳,"肖格霍夫说。
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