月球卡比厄斯環形山俯視圖。(USGS)
月球卡比厄斯環形山俯視圖。(USGS)

一份新研究揭示,月球南極附近一個撞擊坑內的固態水以及裏面鎖定的揮發物,是以前彗星撞擊月球留下的物質。

月球南極地區有不少撞擊坑,裏面有豐富的固態水和一些揮發物。比如卡比厄斯環形山(Cabeus)、艾特肯盆地(Aitken basin)等。

艾特肯盆地是月球上至今發現的最大的一個撞擊坑,直徑接近2,500公里,裏面地形複雜,是美國二次登月項目要考察的主要對像之一。屆時太空人將取一些這個撞擊坑內冰晶的樣品回地球研究。

美國太空總署(NASA)像月球勘測軌道器(Lunar Reconnaissance Orbiter)、月球觀測和傳感衛星(Lunar Crater Observation and Sensing Satellite,縮寫為LCROSS)等多個探測器都探測到,艾特肯盆地內存在大量固態水。這個撞擊坑位於月球的背面,即永遠不會面對地球的那一面,而且終年不見陽光。

卡比厄斯環形山則位於月球的正面,距離南極大約100公里的地方,直徑大約98公里。

這些坑裏面不僅有固態水,還有一些易揮發的化學物質和化合物,都被封存在常年不見陽光的固態水裏面。如此大量固態水從哪裏來的?有的人猜測是月球火山活動的結果;有的人認為是太陽風的活動造成的;還有的人認為是彗星撞擊造成的。

研究人員分析了LCROSS對卡比厄斯環形山觀測的數據後認為,裏面的固態水和揮發物是彗星撞擊留下的。這份研究由美國約翰霍普金斯大學應用物理實驗室(JHUAPL)、美國西南研究院(Southwest Research Institute,簡稱SwRI)等知名機構的研究人員合作完成。

主要研究者之一SwRI的庫爾特·雷瑟福德(Kurt Retherford)說:「這項新研究表明,這個撞擊坑(卡比厄斯環形山)內的物質不是來自火山活動,最合理的解釋是彗星撞擊所帶來的。」

合作研究員德薩斯大學(University of Texas)的物理學博士莉澤絲·馬加尼亞(Lizeth Magaña)說:「根據對彗星成份比例的測量值,比如羅塞塔號(Rosetta)對彗星67P的測量值,這些揮發物最可能的主要來源是彗星。」

這份研究2月8日發表於《自然·通訊》(Nature Communications)期刊。#

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