月球的火山中或隐藏着冰库，这一发现将为宇航员提供必要资源

火山作为水的供应者：正如重建表明的那样，尚未确定的水冰层可能隐藏在月球表面下。

因此，地球卫星上的原始火山喷发释放了如此多的水蒸气和其他气体，以至于暂时形成了大气层。

足够的水冰从这些冰层中结冰，形成厚达 400 米的冰层——直到今天，这些冰层的遗迹仍可能保存在风化层之下。

现在很清楚，即使在月球上也有水。

珍贵的水被束缚在月球岩石的矿物质中，也像极地地区阴凉寒冷的陨石坑中的水冰一样。

然而，这些月球水冰从何而来，究竟有多少，仍有争议。

可能的来源是小行星和彗星的撞击，还有地球的等离子体尾或太阳风。

火山爆发作为供水者？

但月球上还有另一个潜在的水源：月球火山。

Mondmare 广阔的黑色玄武岩表面和众多熔岩洞穴，证明了月球在大约 20 亿年前还处于活跃状态。

阿波罗任务的样本还表明月球岩浆也含有水。

因此，在喷发期间可能会释放出大量的水蒸气。

来自科罗拉多大学博尔德分校的安德鲁·威尔科斯基和他的同事们，现在已经调查了这是多少水蒸气以及它去了哪里。

他们的假设是：在月球火山喷发后，部分释放的水蒸气可能以冰的形式沉淀在月球寒冷的表面。

这种结冰的水冰可能会在极地冷阱中积聚为厚厚的冰层，如果沉积物超过通过升华和释放到太空中的水分损失的话。

月球有大气层——但只有一部分时间

威尔科斯基和他的同事使用物理模拟来研究这种情况是否真实，以及它对今天仍然存在于月球上的水冰沉积物可能意味着什么。

研究人员根据之前的研究计算了月球喷发的数量和规模，假设每次喷发约 100 立方公里的熔岩，总共约 1000 万立方公里。

重建结果显示：平均而言，月球火山喷发释放出约 12 亿吨水蒸气和其他气体，足以让月球拥有稀薄的大气层，至少是暂时的。

研究人员报告说：“这种大气的寿命约为 2500 年。”

在此期间，一些气体逃逸到太空中，但大约 40% 的水蒸气结冰并以霜的形式沉积。

曾经从地球上可见的霜层

火山气体凝结出的霜冻出现在月球表面足够冷的任何地方：在两极，但也在月球的夜晚。

“由于月球温度每日剧烈波动，所有纬度的夜间都可能形成霜冻，”威尔科斯基和他的同事报告说。

冰层在夜间增长，在黄昏前达到最大厚度。

这种月球“雾凇”甚至可能已经厚到足以从地球上看到。

研究人员描述了这一景象：“它将被视为从早晨的终结者延伸到夜晚的明亮层。”

在两极也可以看到白色的冰盖。

月球两极的厚冰层

然而，决定性的因素是，虽然大部分夜间霜冻沉积物在接下来的农历日再次蒸发，但在月球永久寒冷的极地地区情况有所不同：那里的温度低到足以在农历日保持水冰。

根据重建结果，随着时间的推移，在南北 80 度平行线以外的地区可能会形成高达 410 米厚的冰层。

那里积累的水冰数量相当可观：根据研究人员的计算，北极可能会沉积30亿吨水冰，南极可能会沉积超过50亿吨。

尽管这些原始冰储备中的一些已经升华到今天，但大部分水冰本来可以保存下来。

该团队将这些沉积物放在月球南极和北极，分别达到 35 亿吨和 16.5 亿吨。

迄今为止可用？

但这块冰在哪里？

“今天在月球上看不到这些巨大的冰沉积物这一事实，意味着它们必须被掩埋或与风化层混合，”威尔科斯基和他的同事说。

在数百万年的过程中，微陨石和陨石的撞击将月球底土的上层混合在一起，使得冰层逐渐被覆盖。

“因此，厚厚的冰层很可能隐藏在月球表面以下 5 到 10 米处，”合著者保罗海恩说。

在他看来，机器人挖掘在未来的月球南极任务中可能是值得的。

“我们真的应该开始寻找那个，”海恩说。

因为对于未来的宇航员和月球殖民地来说，这种水冰将是一种受欢迎和必要的资源。

参考资料：

（行星科学杂志，2022；