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“月亮,水星可能含有比想象中更多的水冰”

根据对NASA航天器数据的新分析,距太阳最近的行星月球和水星的水冰含量可能比以前想象的要多得多。根据发表在《自然地球科学》杂志上的研究,在两个世界两极附近的火山口中发现了潜在的冰层。

在月球上,“我们发现浅坑往往位于月球南极附近先前检测到地表冰的区域,并推断这种变浅的可能性很大,这是由于存在埋藏的厚冰沉积物,” 加州大学的Lior Rubanenko说,美国的洛杉矶 (UCLA)。

过去,望远镜观测和轨道航天器在水星上发现了类似冰川的冰沉积物,但到目前为止还没有在月球上发现。这项新工作增加了月球上也存在厚厚的富含冰的沉积物的可能性。这项研究不仅可以帮助解决有关月球相对于汞而言明显的低冰丰度的问题,而且还可以具有实际应用。

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的月球勘测轨道飞行器 (LRO) 项目科学家诺亚·佩特罗 (Noah petro) 说: “如果得到证实,月球上这个潜在的冰冻水库可能足够大,足以维持长期的月球探测。”

水星和月球的两极是太阳系中最冷的地方之一。与地球不同,水星和月球的旋转轴的方向是这样的,在它们的极地,太阳永远不会高高地升起。因此,极地地形洼地,如撞击坑,永远看不到太阳。

几十年来,人们一直认为这些所谓的永久阴影区域是如此寒冷,以至于困在其中的任何冰都可能存活数十亿年。先前使用地球雷达对水星两极的观测显示出厚实的纯冰沉积物的特征。后来,信使号飞船对这些冰沉积物进行了成像。

美国约翰·霍普金斯应用物理实验室MESSENGER水星双成像系统的仪器科学家Nancy Chabot说: “我们证明水星的极地沉积物主要由水冰组成,并广泛分布在水星的北极和南极地区。”

查博特说: “水星的冰层看起来比月球上的冰层少得多,而且相对新鲜,也许在过去几千万年内被放置或刷新。”

以前对月球的雷达和成像研究,其极地热环境与水星非常相似,仅发现了零星的浅层冰沉积物。水星和月球的无气表面被许多撞击坑伤痕累累。这些陨石坑是在流星体或彗星撞击表面时形成的。研究小组分析了由较小,能量较小的撞击器形成的简单陨石坑。

这些凹陷通过表面尘埃层或重石层的强度固定在一起,并且比大型陨石坑更圆形和对称。科学家利用这种固有的对称性来估计困在简单陨石坑中的冰的厚度。

该研究使用MESSENGER和LRO获得的高程数据,在水星和月球上测量了大约15,000个直径从2.5公里 (km) 到15千米的简单陨石坑。

研究人员发现,在水星北极和月球南极附近,陨石坑变浅了10%,但在月球北极附近却没有。研究人员得出结论,这些较浅的陨石坑最可能的解释是两个世界上以前未被发现的厚冰沉积物的积累。

他们发现,这些陨石坑的面向极的坡度比面向赤道的坡度略浅,并且由于水星绕太阳运行,在促进冰稳定性的区域,浅的程度更为重要。科学家检测到的地形信号在较小的简单陨石坑中相对更突出,但并不排除冰在跨月球极的较大陨石坑中可能更广泛的可能性。

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