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研究发现:月球正在生锈

2020-09-05新闻8

9月5日报道 今日俄罗斯电视台网站9月3日发表了题为《尽管没有空气和液态水,但月球正在生锈,令人费解》的报道称,在对地球的天然卫星月球进行一连串新的探测任务之前,研究人员在月球表面发现了一个奇怪而意外的异常现象:没有空气和液态水存在的月球正在生锈。

这一令人困惑的发现起源于2008年,当时印度空间研究组织的“月船1号”探测器观测了月球表面并发现了水冰。

但直到最近,美国夏威夷大学的李帅及其同事才在与铁氧化物赤铁矿匹配的数据中发现月球生锈的明显迹象。赤铁矿是一种锈,通常需要氧气和水形成。

李帅说:“这非常令人费解。月球的环境很不适合赤铁矿形成。”

铁生锈需要一种氧化剂。但是,由于来自太阳的太阳风,月球表面有大量氢,而氢是一种还原剂,与氧化剂完全相反:还原剂会增加电子,而不是把电子从与之相互作用的物质中带走。

研究人员假定,月球上的微量氧气实际上是从地球的大气中流散的,随地球延伸磁场磁尾一路远行23.9万英里(约合38.5万公里)来到月球。

磁尾或许也可解释来自太阳风的氢为何不能阻止铁锈形成:当月球在其轨道的某些部分经过磁尾时会暂时受到屏蔽,为铁锈形成提供了一个短暂的窗口期。

最后,研究人员提出,在月球表面各处散布的小片水冰随快速移动的太空尘埃颗粒击打而活化,从而与土壤中的铁混合并产生月球锈迹。

李帅及其团队告诫说,他们提出的这一锈蚀形成模型或许可以解释小行星等其他天体上存在赤铁矿的原因,但还需要进一步的研究。

了解月球表面的各种复杂情况对未来研究和可能的人类月球殖民至关重要,月球殖民计划于2024年随美国航空航天局的“阿耳忒弥斯”探测器任务以某种形式展开。(编译/胡溦)

资料图片:月球。(今日俄罗斯电视台网站)

【延伸阅读】美登月火箭助推器点火测试 为2024年重返月球铺路

9月4日报道 据英国广播公司网站9月2日报道,工程师们点火测试了一款火箭助推器,它将帮助美国人在2024年重返月球。2日的火箭助推器试验是在美国犹他州普罗蒙特里的一个试验场进行的。

在美国东部夏令时15点05分,固定在地面上的火箭助推器喷出一股巨大的火焰,并持续了两分钟之久。

美国国家航空航天局(NASA)巨大的“太空发射系统”(SLS)将包含两枚这样的火箭助推器。SLS是自上世纪60年代“土星5号”运载火箭以来建造的最大火箭助推器。

这款火箭由美国航空业巨头诺思罗普-格鲁曼公司负责打造。

报道称,此次试验旨在测试这款助推火箭发动机的性能和制造质量。它还将帮助研究团队评估可能采用什么新材料、工艺和改进措施,以便该助推器用于除2024年登月活动之外的任务。

SLS的这款助推器长54米,宽4米,是迄今为止建造的体积最大、动力最强的固体燃料推进器。它每秒钟燃烧约6吨推进剂,产生的推力超过14架四引擎大型商用客机。

SLS包含一个巨大的核心级,核心级底部有4台发动机。两枚固体火箭助推器分别安装在核心级两侧,在火箭升空的头两分钟内提供75%的推力。

核心级和助推器的技术都源自2011年结束的航天飞机计划。

SLS的总推力超过800万磅(约合3629吨),将为前往月球的载人任务提供必要的动力,并有望最终实现载人登陆火星计划。

NASA计划于明年首次发射这款巨型火箭。届时“阿耳忒弥斯1号”项目将把一个无人驾驶的“猎户座”太空舱送上环月轨道。约翰·肯尼迪航天中心的团队已经在为这次任务组装固体火箭助推器。

按照“阿耳忒弥斯2号”项目的计划,4名宇航员将在2023年绕月飞行,一年后将进行1972年以来的首次载人登月。

在上述测试进行的同时,美国密西西比州的工程师们重启了对SLS核心级的“绿色运行”测试。此前受热带风暴“马尔科”和“劳拉”影响,相关测试暂停。

“绿色运行”由8次测试组成。自从今年1月核心级抵达NASA位于当地的航天中心后,已完成4次测试。第5次测试刚刚启动,旨在检验火箭控制和液压系统。

NASA载人太空飞行项目负责人凯茜·卢德斯说,希望“绿色运行”可以顺利推进,以便10月点火测试。

“太空发射系统”核心级底部有4台发动机,两枚固体火箭助推器分别安装在核心级两侧。(英国广播公司网站)

【延伸阅读】月球坑研究显示:地球和月球8亿年前曾遭流星体撞击

7月23日报道 英媒称,一些月球坑显示,8亿年前,当复杂生命的最初迹象在地球上大规模出现之际,流星体在不断袭击地球和月球。

据英国《每日邮报》网站7月21日报道,大阪大学的一个团队使用“月亮女神”月球探测器上的地形照相机收集的数据来确定59个不同月球坑的年龄。

与地球不同,月球不会遭受侵蚀,对科学家来说,这使得在月球表面发现、查探小行星撞击并精准确定这些撞击的年代变得比较容易。

这个日本团队说,他们研究的月球坑都是在8亿年前形成的,当时大量大型流星体袭击了地球和月球。

它们在月球上制造了许多12英里宽的大坑,但在地球上,它们引发了海啸、野火,并带来大量磷。

该研究团队说,一颗62英里宽的小行星在太阳系较深处碎裂成数十块较小的岩石,从而形成了这些流星体。

碎片洒落到地球上,这些碎片的重量是导致恐龙灭绝的太空岩石重量的60倍。

击中地球和月球的这场大规模轰炸发生的时候,第一批陆地植物正在演化,多细胞动物正在起源。

该研究的第一作者、大阪大学的教授寺田健太郎说,这是地球上一个环境发生巨大变化的时代——就在成冰纪之前不久。

《自然·通讯》上描述的这场持续轰炸可能促进了生命在地球上的出现,因为它带来了作为生命要素的化学物质——磷。

地球上6亿年前形成的撞击坑已经因为侵蚀、火山作用和其他地质过程而被抹去。因此,要找到有关古代流星体的信息,寺田健太郎及其团队研究了月球。由于月球没有大气,月球上的撞击坑因此没有被风化或侵蚀。

寺田健太郎解释说:“大约8亿年前发生过小行星碎片大量落入月球的事件,如果月球上发生过小行星雨,地球上必然发生过类似事件。”(编译/朱捷)

【延伸阅读】新研究显示:月球年龄或比之前认为的“年轻”8500万年

7月14日报道 外媒称,行星地球物理学家使用一种新的数值模型来推算月球形成的时间。他们认为,月球形成的时间实际上比我们之前认为的晚8500万年,它是两颗原行星发生极其剧烈且不大可能的碰撞而形成的。

据今日俄罗斯电视台网站7月13日报道,以马克西姆·莫里斯为首的德国航空航天中心的研究人员制作了一个模型,以便更准确地推算大约44.25亿年前原行星“忒伊亚”在与年轻、尚在形成中的地球碰撞时究竟发生了什么情况。

报道称,此前的估算表明,月球形成于大约45.1亿年前——也就是还要早8500万年。但新模型显示,碰撞发生在8500万年后,当时地球仍处于形成过程中,被庞大的岩浆海洋所覆盖。

科学家们说,那时候“忒伊亚”出其不意地撞上了地球,碰撞中喷出的岩浆碎片产生了一个新天体,也就是时至今日仍在围绕地球旋转的月球。

莫里斯说:“我们最新建模的研究结果表明,年轻的地球在太阳系诞生约1.4亿年后遭到一颗原行星撞击。”他指出:“根据我们的计算,碰撞发生在44.25亿年前——前后误差为2500万年——然后便诞生了月球。”

重要的是,发生这次碰撞之后,没有留下任何有关“忒伊亚”的踪迹。因此,虽然科学界在月球如何形成的问题上基本意见一致,但对于其形成的时间仍有争论。

来自地球地幔的大量岩石在撞击中汽化,形成了尘埃环,后来逐渐凝聚形成月球。不过美国国家航空航天局的“阿波罗”号和苏联的“月球”探测器带回地球的月球岩石实际上并不能告诉我们关于月球形成的准确时间。

报道称,通过用图表记录月球样本的变化,科学家们得以更准确地绘制出月球演变的时间表,其形成时间大约在44.25亿年前,误差为正负2500万年。研究表明,这与此前确定的地球内核的形成时间非常吻合。(编译/杨雪蕾)

#科学#探月

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