一项由国际科学家团队开展的新研究显示,月球上的水冰可能是在数十亿年间逐渐累积形成的,而非源于单次大规模事件。这项研究由科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室(LASP)的行星科学家保罗·海恩参与,成果已发表于《自然·天文学》期刊。
该研究聚焦于长期困扰科学界的月球水冰之谜。基于NASA月球勘测轨道飞行器等观测数据,证据表明水冰主要聚集在月球南极附近的深暗陨石坑内,但其来源和分布机制尚未明确。研究团队排除了水冰通过巨型彗星撞击一次性到达月球的可能性。
海恩指出:“月球上最古老的陨石坑往往含有最丰富的水冰,这表明水冰可能在约30亿至35亿年间持续积累。”他进一步说明,月球水冰对未来的宇航员探索至关重要,可开采用于饮用水或生产火箭燃料。研究主要作者、以色列魏茨曼科学研究所的奥德·阿哈罗松补充道:“在地球之外寻找可用水是天文学领域的重大挑战之一。”
研究人员探讨了月球水冰的潜在来源,包括远古火山活动、彗星或小行星撞击,以及太阳风带来的氢在月表转化为水。无论来源如何,水冰被认为积聚在“冷阱”——即永久处于阴影中的陨石坑。NASA的莱曼阿尔法测绘项目观测已为这些区域存在水冰提供了线索,但分布呈现斑块状特征。
为解释这一现象,海恩、阿哈罗松及合著者诺伯特·舍尔格霍弗回溯了月球历史,利用温度数据和计算机模拟分析陨石坑演化。他们发现月球自转轴曾发生变化,导致现今阴影区未必始终黑暗。模拟结果列出了最持久的冷阱清单,并与观测中水冰显著区域吻合,例如南极附近的霍沃思陨石坑可能已阴影覆盖超30亿年,成为水冰储存的优先目标。
海恩强调,需通过更详细观测来验证这些发现,他正开发月球紧凑红外成像系统以收集数据,NASA计划于2027年底在南极区域部署该仪器。最终,水冰来源问题需依赖样本分析解决,可能涉及月球现场检测或样本返回地球。
出版详情:作者:University of Colorado at Boulder;标题:《Water on the moon? New study narrows down the mostly likely locations》;发表于:《Nature Astronomy》(2026);期刊信息: Nature Astronomy












