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科学家首次发现月球地表存在水仅占到月球约3.5%

时间:2025-12-21来源:网络作者:小菜点击数:
简介:水被称为人类生命的源泉。

水是地球上最常见的物质之一,是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源,也

【菜科解读】

  水被称为人类生命的源泉。

水是地球上最常见的物质之一,是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。

水在生命演化中起到了重要作用。

  据报道,在使用高科技卫星扫描后,科学家首次发现月球地表存在冰。

科学家表示,他们在月球极地的永久阴影区域探测到了冰。

他们使用的成像技术,可以分辨出不同类型的水,其中包括地表、吸收到土壤中或结合在矿物中的水。

之前人类已经在月球土壤中发现水,但这被认为是人类首次在月球地表探测到水。

地表水冰仅占到月球阴影覆盖区域的约3.5%。

  

科学家首次发现月球地表存在水仅占到月球约3.5%

  图:借助高科技卫星扫描,科学家发现了月球地表存在冰的直接证据

  研究人员还表示,该项目可能会有助于人类在水星和谷神星(太阳系中的一颗矮行星)上发现冰。

这还意味着,未来的月球移民地可以在月球上获取水,而不必再从地球上携带水。

  科学家称,他们还可以利用冰生成为氢和氧,用作火箭燃料或呼吸用氧气。

水星、谷神星和月亮彼此有很大差异,但它们有一个重要的相似之处——它们的自转轴都略倾斜。

这造成了极地地区的地形洼地,这些洼地经常表现为撞击坑。

  由于独特的形状,它们的部分地表始终处于阴影中,这些阴影地区成为寻找水的理想区域。

  据该项研究论文作者、夏威夷大学研究人员称,与水星和谷神星不同的是,月球地表存在水冰的直接证据仍然难以捉摸。

作者在《美国国家科学院院刊》上发表的论文中写道,“我们发现了在月球极地地区存在地表水冰的直接和确定证据。

  他们表示,“月球上冰的丰度和分布,与内太阳系中没有气体的其他天体——例如水星和谷神星——不同,这可能与月球独特的形成和演化进程有关。

这些冰沉积物可能会在未来的月球探测中被就地用作资源。

  

科学家首次发现月球地表存在水仅占到月球约3.5%

  科学家使用的成像技术能区分不同类型的水

  月球极地地区的气温极低(-163.15°C / -261.67°F),起到“冷阱”的作用,生成了多种挥发性化合物。

之前的研究声称发现了月球上存在水的证据,但证据一直很少。

过去的方法无法区分水、OH——H2O的一种更活泼的“亲戚”——和氢之间的差异,它们存在着巨大差异。

  本研究利用近红外反射光谱(NIRS)方法,为月球存在H2O提供了无可辩驳的证据。

这一方法还可以非常准确地区分不同类型的水。

这些数据是由印度首个月球探测器月船一号(Chandrayaan-1)携带的月球矿物成像仪(Moon Mineralogy Mapper)获得的。

月船一号发射时间是2008年。

  月球地表被发现存在水,激发了人类将来能够移民月球的希望。

  月球是我们人类最近的邻居,人类已经在制定在月球上生活的计划。

  早在2016年,欧洲空间局(ESA)负责人就详细阐述了在月球上建立一个村庄的计划。

  

科学家首次发现月球地表存在水仅占到月球约3.5%

  这一发现意味着未来的月球移民可以就地取水,无需再从地球携带

  欧洲空间局去年在一次会议上表示,随着人类经济活动扩展到低地球轨道之外,即使火星仍然是“终极目标”,月球也是“恰当的地方”。

  欧洲空间局官员皮耶罗·梅西纳(Piero Messina)去年在接受法新社采访时表示,“过去17年,我们在处于低地球轨道上的国际空间站进行了大量科学研究活动,我们正在规划首次载人登陆火星的任务。

我们认为,在载人登陆火星前,我们有机会在月球上建立一个永久性基地。

  这将是一个人类和【机器人(300024)、股吧】进行月球探测的基地,它可以作为航天器的中转站,并成为用于采矿甚至旅游的“村庄”。

  有专家称,这个“村庄”甚至可以帮助人类探索火星,“月球村”也将成为进一步探索宇宙的“加油站”。

五个科学无法解释的未解之谜

灵魂是否存在历史背景:人类对灵魂的探讨可追溯至几千年前,不同文化、宗教中均有关于灵魂的传说与观念,早期人类就对灵魂怀有敬畏与恐惧。

主要观点:非物质存在:部分人认为灵魂是非物质形态,与躯体共生,躯体死亡灵魂也随之消散;

或认为灵魂是独立生命形态,人死后进入更高时空维度(如四维空间)。

精神寄托说:更多人觉得灵魂是人类在拥有宗教、哲学、信仰后创造的概念,是人类对生命渴望的精神寄托。

研究现状:目前既未发现人死后灵魂存在的确凿证据,也无法证明灵魂不存在,其本质仍是未解之谜。

生命起源之谜常见解释及问题:神创论:认为生命是某种智慧生物创造,但此解释陷入逻辑死循环,无法说明创造生命的智慧生物起源。

自然发生论:认为生命从无生命物质中自发产生,然而生命复杂程度极高,现代科技无法用无生命物质制造出最简单的生命细胞,自然发生的概率微乎其微。

研究困境:除上述两种解释外,尚未找到其他合理且被广泛认可的生命起源解释。

宇宙的边界问题争议观点:无限宇宙观:因宇宙从大爆炸后持续加速膨胀,许多人认为宇宙无边界。

有限宇宙观:从科学角度思考,世间万物似乎都有大小和边界,如地球曾被古人认为无限大,但走出地球后发现是有边界的球体。

现实情况:宇宙由“可观测宇宙”和“不可观测宇宙”组成,因宇宙膨胀,遥远星系以超光速远离我们,我们只能看到部分宇宙,在观测到全部“不可观测宇宙”前,难以确定宇宙是否有边界。

梦境的真实性梦境体验:每个人都有做梦经历,多数梦境模糊,但少数非常真实,醒来后梦中人或物仍印象深刻,甚至有人难以分清现实与梦境。

相关猜想:平行世界论:有科学家猜想梦境可能是真实的,是我们在另一个平行世界的经历。

平行世界与多元宇宙论相关,随着科技发展,认可该理论的科学家增多。

多维空间关联:科学家认为平行世界与多维空间关系密切,人类生活在三维空间,之上还有更高维度空间,不同平行世界存在于不同维度,梦境可能是连接现实与平行世界的桥梁。

研究现状:目前这些只是猜想,尚未有确凿证据揭开梦境谜团。

宇宙中是否存在其他高级文明推测依据:地球是宇宙中普通行星,因具备适合生命存在的条件才有生命诞生。

宇宙有138亿年历史,行星数量难以计数,存在其他适合生命诞生行星的可能性极大,甚至可能存在领先人类数十亿年的高级文明。

现实情况:然而,我们眼中的宇宙一片死寂,迄今未发现任何外星人存在的痕迹。

科学家虽提出很多观点,但都只是猜测。

水虽常见,但在科学领域仍存在诸多未解之谜

水虽常见,但在科学领域仍存在诸多未解之谜,以下是五个与水有关的未解问题:1. 究竟有多少种冰?固态水存在17种晶体形式:目前统计显示,固态水有17种不同的晶体形式。

在地球自然环境中,Ih型冰最为常见,Ic型冰在高层大气少量存在,其余15种需在极高压力下形成。

星际空间中的冰多以无定形非晶态附着于尘粒。

形成原因:水分子间的四面体网络结构是关键。

每个水分子通过氢键形成近四面体键角,优化氢键能力。

Ih型冰的氢键构成开放、低密度的三维结构,使其能浮于水面。

压力影响:对四面体物质施加压力可使低密度固体坍缩,形成密度递增的结构,直至密堆积结构稳定。

目前观察到的17种结晶冰均由此形成,未来可能发现更多形态。

2. 有两种液态水吗?无定形冰的两相转换:日本科学家在高压下观察到无定形冰的两相转换,推测存在两种液态水:低密度常规水和高压高密度水。

模拟研究在“深度过冷”区找到相变证据。

争议与质疑:部分科学家认为结果可能由人为因素导致,统计力学原理表明此类转变远离平衡态,难以观察和模拟,目前仍是凝聚态理论前沿领域。

3. 水是如何蒸发的?蒸发速率的不确定性:液态水蒸发速率是气候模型的主要不确定因素,影响云滴大小分布及光线反射、吸收和散射。

蒸发速率表示为分子碰撞速率乘以蒸发系数(0-1之间),但实验测定值变化超3个数量级,理论计算也遇阻。

研究进展与问题:加州大学伯克利分校团队用过渡路径取样理论计算蒸发系数接近1,与液体微喷实验结果(普通水和重水均为0.6)相近。

但仍存在疑问:大气压实验数值为何低得多?盐对蒸发速率影响实验结果与理论预测矛盾(理论认为盐抑制毛细波应降低蒸发速率,但实验显示几乎无影响)。

4. 水的表面是酸性还是碱性?传统观点与新研究:传统认为瀑布雾气证明液滴表面聚集氢氧根离子(OH-),呈碱性(pH>7),胶体科学领域默认此观点。

但近期实验和计算研究指出,液态水表面可能由氢离子(H+)主导,呈酸性(pH

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