12oz等于多少g(12盎司等于多少毫升)

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10月26日,美国航天航空局(NASA)宣布,科学家在月球阳光照射处首次探测到了水。

这一消息引发轰动。事实上,人类此前就已发现,月球两极附近阴暗寒冷区域存在大量冰水,但阳光照射处存在水却是首次得到有力证实。这些研究成果已发表在《自然·天文学》杂志上。

NASA在其官网上表示,这一发现表明,水可能分布在月球更广泛的表面区域,而不仅限于寒冷、阴暗笼罩的地方。

这一发现到底是什么?对于人类而言,月球上发现水意味着什么呢?

SOFIA在月球阳光照射处发现水。图/NASA官网

探测到一立方米月球土壤中约含354毫升水

据NASA官网介绍,NASA通过平流层红外天文观测台(SOFIA)在阳光照射下的月球表面探测到了水分子(molecular water)。这些水分子位于月球南半球的克拉维斯环形山上,这个环形山是从地球上可以看到的最大的环形山之一。

发表于《自然·天文学》上的论文指出,NASA此前观测到月球表面存在某种形式的氢,但是无法区分这到底是水(H?O)还是矿物中的羟基(OH)。而SOFIA对月球的观测波长为6微米,可以探测到这是水分子而不是其他羟基化合物。

《自然·天文学》论文截图。

据BBC报道,这项研究的第一作者、NASA戈达德太空飞行中心博士后研究员凯西·霍尼博尔(Casey Honniball)26日在一次线上会议上介绍称,他们发现的水,大约相当于一立方米月球土壤中有一瓶12盎司(约合354毫升)的水。水的浓度大约为100ppm(百万分比)到412ppm。

这个水量显然非常少。作为对比,撒哈拉沙漠的水含量大约是这个发现的100倍。不过,以往人们只知道月球表面存在水合作用,但这一发现证实水量可能比想象中要充足得多。

事实上,由于月球几乎没有大气层和磁场,日间太阳垂直照射处的温度可达120摄氏度以上,而夜间最低温达到180摄氏度。这导致几十年来,人类一直认为月球上是没有水的。一直到上世纪90年代,人类在月球两极附近发现了巨大的陨石坑。2009年,科学家才确认在月球两极附近寒冷阴影区域发现大量冰水。

在10月26日同期发布的第二篇论文中,美国科罗拉多大学博尔德分校研究人员保罗·海纳等人研究了月球永久阴影区(冷阱),认为月球上大约有4万平方米的表面具有捕获水的能力。

月球。图/NASA官方推特

那么,月球的阳光照射处的水分子为何能够保存?研究人员认为,SOFIA探测到的这些水可能被存储在月球玻璃中或者月球表面的晶粒之间,这导致这些水没有因为月球恶劣环境而直接蒸发。霍尼博尔称,“如果没有厚厚的大气层,在阳光照射下月球表面的水应该会流失到太空中……但不知什么原因我们还是看到了它”。

这些水来自何处?NASA认为存在几种可能性,一是一些微小的陨石携带着少量的水落在月球表面,在撞击时将水沉积在月球表面。另一种可能是,太阳风将氢气送到月球表面,并与土壤中的含氧矿物发生化学反应,生成羟基。之后,微陨石撞击产生的辐射将羟基转化为水。

阳光照射处发现水对人类探月有何影响?

来自NASA人类探索与操作任务指挥部的雅各布·布里克称,研究人员还需要对这些水的沉淀物的本质进行研究,才能决定这些水在今后的月球探索中能够如何使用。

不过,布里克也表示,“水是一种宝贵的资源,无论是用于科学目的,还是供登月者使用……如果我们能利用月球上的资源,那么我们就能携带更少的水和更多的设备,帮助实现新的科学发现”。

NASA官方推特截图。

英国开放大学(Open University)行星科学家汉娜·萨金特对BBC表示,“(这个发现)给我们在月球上挖掘潜在的水资源提供了更多的选择”,给人类进行太空探索提供了“一种更加可持续的方式。”

此外,它也将影响着人类今后建立月球基地,因为“在何处建立月球基地很大程度上取决于水源在哪里”。

人类对于月球的探索从未停止。1969年7月20日,美国宇航员阿姆斯特朗成为第一个踏上月球的人类。此后一段时间,美国、前苏联多次发射探测器探索月球。但冷战结束后,人类探月计划沉寂了近20年的时间。一直到近10年前,科学家探测到月球两极的冰,人类的探月热再度兴起。目前,美国、欧洲、日本、印度及中国等国家都在加速探月计划,NASA提出的“阿尔忒弥斯计划”希望在2024年将一名女性宇航员和一名男性宇航员送上月球。

美国全国广播公司指出,在阳光照射处发现水,意味着人类可以在月球上建立基地,并在太空中开采水资源、制造火箭燃料等。甚至月球上的水可以成为一种商品,在未来形成一种月球经济。

对话论文合作者:对大多数科学家而言,这都是一个意外的发现

为更好地理解这一最新发现,新京报记者采访了论文合作者之一、美国约翰斯·霍普金斯大学太空探索部门行星科学家查尔斯·希比茨(Charles A. Hibbitts),听他解读此次发现有何不同之处。

新京报:此次在月球表面探测到了多少水?

查尔斯·希比茨:我们探测到了数百ppm水,这些水位于月球最表面的地方——大约在距离月球表面1毫米或者更少的地方。目前的技术只能在距离月球表面最近的地方探测到水,因此这可能意味着水到处都有,但也有可能不是。

新京报:这些水来自何处?

查尔斯·希比茨:关于这些水的来源也是我们希望解决的一个疑问。这些水可能是原生的,譬如在月球形成时就已存在;也有可能是来自外部的,譬如通过太阳风携带氢(H)产生了某种未知的反应而形成;或者还有其他我们仍然未知的起源。

新京报:为何在月球两极发现冰水后这么久,才在阳光照射的表面探测到水?

查尔斯·希比茨:这主要和我们的探测设施SOFIA有关,目前只有这个设备有可能探测到水分子。此外需要强调的是,此次探测到的水分子是在月球阳光照射处,而非如此前般在月球的极端寒冷阴影区域发现大量的冰水。

新京报:这次发现和以前的发现有什么不同?

查尔斯·希比茨:这个发现证明,在月球阳光照射的表面存在水分子(H?O)。此前对月球的遥感观测无法确切地区分羟基(OH)和水分子(H?O),科学家们也不认为月球阳光照射处会存在H?O,因为它在阳光下非常不稳定。因此,在阳光照射下,必须将H2O截留在撞击玻璃或类似的程序中,以防止水分子从月球表面蒸发。对于大多数科学家而言,这都是一个非常意外的发现。

新京报记者 谢莲 实习生 秦瀚杰

编辑 陈思

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