一項新的研究表明,月球在古代曾有過大氣層。大約 30 到 40 億年前,月球上強烈的火山爆發噴出瞭大量氣體,這些氣體被噴出的速度比它們的逃逸速度更快,於是它們成為瞭月球的大氣層。這項研究由 NASA 的太陽系探索和模擬研究所贊助,並被發表在《地球和行星科學》快報上。
當人們仰望月球時,很容易看到黑色的玄武熔巖充斥在巨大的撞擊盆地裡。這些被稱為 " 海洋 " 的玄武熔巖噴發時,月球的內部仍然很熱,而且會產生巖漿柱,有時這些巖漿柱甚至會突破月球表面。對阿波羅樣品的分析表明,這些巖漿攜帶瞭氣體成分,如一氧化碳、水蒸氣、硫和其他揮發性物質等。
NASA 馬歇爾太空飛行中心的科學傢 Debra H. Needham 博士以及高校空間研究協會 ( USRA ) 的高級研究員 David A. Kring 博士,在月球和行星研究所 ( LPI ) 裡計算瞭噴發的熔巖在地表流動時產生的氣體量,結果表明這些氣體足以聚集在月球周圍形成一個短暫的大氣層。大氣層在 35 億年前的火山爆發高峰期時很厚,之後在 7000 萬年的時光裡逐漸消散瞭。
兩次最大的氣體噴發大約分別發生在 38 和 35 億年前。阿波羅 15 號和 17 號的宇航員們探索瞭這些熔巖海洋的邊緣,他們收集的樣本不僅提供瞭火山噴發的年代,也提供瞭噴發的月球熔巖中含有氣體的證據。
NASA 的 Needham 說道:" 在月球火山噴發的過程中,釋放出的水的總量接近兩個太浩湖的容量。雖然這些氣體大部分已經消失在太空中瞭,但有一些可能留在瞭月球兩極。這意味著我們在月球兩極看到的月球極地揮發物可能起源於月球內部。" 而 David Kring 指出:" 這項工作完全改變瞭我們對月球的看法——從一個密不透風的巖石塊到一個曾經有過大氣層的天體。" 當月球有著這層大氣層時,它離地球的距離隻有現在的三分之一,地球所看到的月亮也是現在的三倍大。
這項發現對未來的月球勘探有著重大意義。Needham 和 Kring 的分析認為那些揮發物可能進入瞭月球兩極,這可能為以後的探月計劃提供合適的物資來源。被困在冰塊沉積物中的揮發物可以為月球表面的宇航員提供空氣和燃料,也可以為月球以外的任務提供燃料。
在過去的十年中,人類對月球表面揮發性物質的研究已經加強。這些物質可以提供一些線索,讓人類更加瞭解月球的歷史,同時,這些揮發性物質還可以為月球表面活動提供必要的現場資源。目前,NASA 的資源勘探者,正在開發與探索適用於科學分析和回收的揮發性沉積物的性質和分佈。
本文譯自 phys,由譯者 Lough 基於創作共用協議 ( BY-NC ) 發佈。