好吧,好吧,也许我在上面的图片中夸大了一点--大量的水、鱼、船和游泳者在月河中尽情嬉戏。
但我想说的是,2020年10月26日,《自然-天文学》发表了一项研究,证实他们在月球上探测到了水。事实上,这不是任何水,而是分子水--水的最小单位。

该研究证实,通过2018年8月31日与SOFIA望远镜连接的名为FORCAST的红外相机,在月球的某些环形山中探测到了水。
照相机检测到一个强6µm发射波段,与其他研究和文献值进行比较,确认了数据的有效性。
关于红外分析的一个简单解释是,它涵盖了从14000到10 cm-1的宽范围电磁波谱,基本上是对能量的测量,以及能量如何与物质相互作用。
这种互动可以通过 吸收、发射或反射 在某种能量水平上。这种测量不仅可以识别未知分子,还可以识别其特征。

FORCAST探测到的6µm强发射带来自红外带宽的一个特定区域,即中红外,从4000到400 cm-1。
这部分通常用于观察和分析 基本振动 与分子结构有关。可以分析任何形式的物质--固体、液体或气体。
由于这种分子振动被广泛用于研究分子结构,因此人们知道,一个非常单一的分子可以吸收、发射或反射与特定结构特征相匹配的特定频率的能量。
这是因为分子不是静态物体,原子间的化学键在不断运动,它们是动态的,并与不同的能量水平相互作用。
例如,水分子可以通过三种不同的方式振动。其中两种是氧氢键的伸长和拉伸,另一种是角变形。
好了,现在让我们放松一下:水分子有两个键,对吗?对。
这两种走势可以是对称的,即同时上涨和下跌;也可以是不对称的,即一种债券上涨而另一种债券下跌。
这两种振动是 对称拉伸 和 不对称拉伸.第三种振动不是上下运动,更像是一种角度运动,就像摆动一样,称为 对称变形.

如果您想看gif图,以更好地了解分子的振动类型,您可以点击文本上方的名称进行查看。
现在让我们回到文章上来。

在月球的一个特定区域,即位于高纬度水平的克拉维乌斯陨石坑和周围地形中,观测到了强烈的6微米发射带。
为了确保他们看到的确实是一个H2O红外波段,科学家们使用了以前的含水物质数据来确认月球波段的特性;他们还检查了地球上的现有物质,以观察6微米H2O波段,并将其与探测到的波段进行比较。根据这些比较,他们确认该波段来自分子水。
然而,在月球表面探测到的波段并非只有这一个。另一个3µm吸收带也被探测到,它可能意味着更多的水。
第二个波段出现在月球赤道附近,与第一个波段的位置不同。
因此,在科学家收集的数据中,位置似乎变化很大。
6µm波段是水分子的特征波段,与之不同的是,3µm波段代表了一种可将其转化为水的分子,即羟基(O-H)。
这意味着水也可能是由羟基与月球表面的水发生化学转化反应而形成的。

您可能会问:"月球表面怎么可能有水?甚至 "水是从哪里来的?"在这篇文章中,他们提出了一个理论。
"文章说:"与我们的数据相关的月球土壤中水的起源有几种机制:"存在于月球外大气层中的水可以被化学吸附在颗粒表面。
富含挥发性物质的微陨石可能会引入水,其中一部分水可能会保留在这些撞击产生的玻璃中,或者被引入外大气层,用于化学吸附"(HONNIBALL等人,2020年)。
换句话说,水可能来自微陨石,当它们撞击月球表面时,分子被保留在科学家们称之为玻璃和颗粒表面的东西中。
因此,已发表文章的结果一致认为,存在一种通过撞击在月球表面产生水的现有机制。
但不幸的是,这个过程的进展是非常小/微/小的,也许我们永远不会看到月球上的游泳比赛。对不起,我们只能满足于普通的游泳池、海滩、河流和海洋。
如果您想阅读全文并了解更多信息,请点击这里:
HONNIBALL, C. I. et al. 自然天文学1-7, 26 out.2020.
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