凱布斯隕石坑

凱布斯隕石坑

美國航天局13日宣布,該局科學家對月球坑觀測和感測衛星獲得的撞月數據進行初步分析後確認,月球存在水。

基本介紹

  • 中文名:凱布斯隕石坑
  • 外文名:Cabeus crater
  • 地點:月球
  • 相關時間:2009-10-9
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簡介

美航天局發表新聞公報說,半人馬座火箭、月球坑觀測和感測衛星10月9日相繼撞擊了月球南極附近的凱布斯坑,重約2.2噸的半人馬座火箭撞月後掀起的塵埃,一部分由蒸汽和微塵組成;另一部分由質量更重的物質組成。月球坑觀測和感測衛星攜帶的光譜儀對塵埃進行了分析。

發展

美航天局負責這一項目的首席科學家安東尼·科拉普雷特表示,初步分析結果表明,上述兩部分塵埃中都存在水的蹤跡,"儘管月球上水和其他物質的濃度和分布情況還需進一步分析才能確認,但可以放心地說,凱布斯坑中存在水"。

相關信息

10月9日上午7點,美國的“半人馬座”火箭和LCROSS衛星相隔4分鐘,先後撞擊在月球南極的凱布斯隕石坑一帶。按照NASA的設計,如果月球上存在水冰,此次撞擊勢必會令水冰蒸發,形成水汽,從而被LCROSS和另外的繞月衛星探測到。不過,此次的撞月行動卻沒有達到預期的規模。
儘管天氣預報說,9日上午八成會下雨,但是約翰.奧尼爾還是一早就來到了卡萊爾遊客中心,希望通過天文望遠鏡,親眼目睹衛星撞月球的奇觀。
奧尼爾是卡萊爾市當地一個天文協會的副會長。卡萊爾市位於英國西北部,常常陰雨連綿。但奧尼爾仍對觀測投入了很大的熱情。
根據很多天文觀測組織預測,這次的衛星撞月會造成絢麗的火焰和閃光,撞擊造成的雲塵將達到40-50公里高。一般來說,只要月球上噴射出超過2公里高的塵暴,人們就能在地球上通過望遠鏡觀測到。這一次NASA的撞月行動,吸引了世界各地的天文愛好者聚集觀測。
撞月的確切時間是美國東部時間7點31分。然而直到奧尼爾收到新聞,說撞月過程已經全部結束,他的望遠鏡里仍沒出現任何奇特的景觀。這一次,造成觀測失敗的並不是卡萊爾市糟糕的天氣,而是撞月本身。根據之後NASA公布的數據,當日衛星撞月所達到的“規模”,並不像預測中那么壯觀。撞擊月球激起的雲塵,大約只有500米高,遠遠達不到觀測所必需的要求,貼著月地表面發生的火焰和閃光,在地球上也無法看到。
我們原來以為可以看到,撞擊瞬間,雲層間會爆出一個小洞,這樣我們就見證人類重返月球的第一步。”奧尼爾在接受當地媒體《電報-編年史》(Telegram-Chronicle)採訪時說。不過最終,他什麼也沒有看到。
LCROSS 在撞月前發回的圖像,由NASA 網站公布
很多天文觀測者稱美國的此次撞月有些“虎頭蛇尾”,但是NASA的科學家們卻不這樣認為。“這並不是一場焰火表演。”美國太空事務顧問艾倫.斯特恩這樣回應天文愛好者。而NASA的另一些科學家則認為,之前模擬撞月的壯麗景象並不是來自他們的官方渠道,這些誇大的模擬誤導了很多人。對於他們而言,這是一場嚴肅的實驗,最終目標是明確月球表面有沒有水。而通過同步繞月衛星傳回的圖象,記錄了撞月過程的大部分信息,這對研究來說已經足夠了。在NASA的官方網站上,他們認定這是一場成功的行動。

水冰傳說

雖然之前美國、中國、日本和印度都已經進行過撞月的嘗試,但是9日進行的這次撞月,還是在全世界引起巨大的關注。“這次撞擊相當於將一輛校車巴士飛快地丟向月球,”彼得.舒爾茨說,“這應該是月球遭遇的最強烈的撞擊之一。”舒爾茨來自美國布朗大學,是此次撞擊行動的專家之一。
撞月的衛星共有兩個部分,包括一支中空的“半人馬座”火箭和由它拖曳的“月球坑觀測與感知衛星”(LCROSS)。9日上午7時,在進入月球軌道之後,火箭和LCROSS衛星就會分離,以9000千米/小時的速度向月球南極撞去,撞擊瞬間產生的能量相當於引爆1.5噸TNT炸藥。
一開始,人們並沒有預料到結果會如此低調。在撞月前夕,甚至有人擔憂,這樣的撞擊會炸毀月球,然後引發地球潮汐,讓世界末日提前到來。不少人在網路上質問NASA,為什麼一定要在月球上找到水,為此不惜使用極端的方式?
直接的回答是,如果月球上有水,那么當人類重返月球時,就會在月球當地開發飲用水和製造能源所必需的水。水很重,在太空旅行的過程中,水通常都是最昂貴的負擔。
不過這個原因也暴露出人類的心結:月球的自然條件十分惡劣,但是人類卻始終不願放棄這個離地球最近的“島嶼”,一直鍥而不捨地在月球上找水,即使月球比地球上任何一座沙漠都更乾燥。
但是科學家還是認為月球表面應該有少量的水。吹到月球上的太陽風裡含有豐富的氫原子,而落在月球上的彗星,則會為其帶來氧原子。科學家認為總會有氫、氧結合,在月地表面形成水,儘管量很少。
繞月衛星在拍攝的熱感圖像,上面是撞月前的月底表面熱感圖,下面是撞月之後的熱感圖,由NASA 網站發布

今年9月,印度的“月船一號”的發現印證了這一想法。他們沒有發現水,卻發現很多氫氧結合的水分子,依附岩石、月壤而存在。這一發現隨即發表在9月25日的《科學》雜誌上,而其他的很多媒體,則已經在報導的同時,開始炮製20年後在月球建立基地的夢想。

兩次撞擊

美國進行的撞月計畫,正是基於這種氫氧合成水分的構想。
在光禿禿的月球上,即使氫氧原子合成為水,也很少有地方可以保留這些水,除了像“凱布斯”(Cabeus)隕石坑這樣的地方。
凱布斯隕石坑位於月球南極,是一個永遠不會被太陽照射到的永久陰影帶。這裡溫度常年維持在零下200攝氏度以下,卻保證水分子不會在陽光中蒸發殆盡,甚至有著積聚水凍的可能。
這個凱布斯隕石坑,就是此次“半人馬座”火箭和LCROSS衛星撞擊月球的目的地。
NASA撞月計畫的設計原理是這樣的:如果這裡真的存在水冰,那么撞擊所產生的高溫就會令水冰蒸發。“半人馬座”火箭會先撞擊月球,4分鐘後,LCROSS感測衛星才會進行第二次撞擊。4分鐘的時間足夠LCROSS傳回一些有價值的圖像了,而另一方面,繞月衛星Diviner將會用紅外線光譜,同步拍攝凱布斯隕石坑撞擊前後的溫度圖。
但撞月結束後NASA並沒有立刻公布出這些“有價值”的圖像。很多人質疑,這場規模有限的撞擊,是否連可供研究的雲塵也沒能揚起?
直道10月19日,NASA才開始底氣十足地回擊這些質疑。在LCROSS拍下的圖像中,NASA新發現了一些羽狀物質的痕跡,這些羽狀目的很有可能就是他們希望得到的目標。
“關於羽狀物質的數據被傳回時,我們都鬆了口氣。” LCROSS首席調查員安東尼.克拉普利特說,“現在整個研究組都在忙於分析數據,這些數據的質量非常高,另外關於凱布斯隕石坑表面的圖像也很令人激動。”

那么月球上到底有沒有水?克拉普利特稱,至少要等到11月中旬才能看到結果。“分析圖象上的數據至少需要2周時間。”

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