新研究显示，月球土壤，特别是极地的土壤，可容纳大量的水。（图片来源：ESA/NASA）

月亮上真有很多的水吗？人们猜测，在月球两极附近，存在永久处于阴影状态下的陨石坑，深冷的坑中，水分以冰的形式分泌出来。

关于这一说法，本周发表于《自然—天文学》的两项研究给出了证据：月球极地真的存在阴暗的大坑，面积近4万平方公里。而且，研究者在非月球表面的地方发现了水的痕迹。

对2024年计划将宇航员送上月球的美国宇航局（NASA）而言，这是个可喜的消息，因为水的存在，让月球更可能成为人类探索火星的前哨基地。

月球水发挥的作用不仅限于可供饮用，水可以分解为氢和氧，产生火箭燃料，为人类呼吸供能。从地球向月球运送水造价高昂，而一旦解决月球表面的水供应，这些问题也将迎刃而解。

2008年前后，人类在月球探索到水的痕迹。为了进一步探明月球中的水分储量，美国科罗拉多大学波尔德分校的行星科学家保罗·海恩（Paul Hayne）和同事做了一系列估算，确定了温度保持在零下163℃的永久阴影极地面积——约有4万平方公里——这些区域中的任何水都可能来自陨石、彗星和其他曾撞击月球的物体。

大多数水会蒸发，但还有些水会通过稀疏的大气层直达月球上的那些阴暗角落，并像霜一样沉积在冰冷的岩石和土壤上。海恩等人还对高分辨率月球图像做了分析，从陨石坑到陨石沟，从而得出更精确的阴影区域面积。在《自然—天文学》上，他们指出这些区域有60%都位于月球的南半球。

另一项研究则为月球上存在水提供了更确切的证据。在此之前，科学家通过分析光谱特征确定月亮在太阳照射处可能存在水，但该波长的红外辐射也可能被水之外的物质吸收。本周发布的新研究上，NASA戈达德太空飞行中心的登月科学家凯西·洪尼伯（Casey Honniball）等人采用了一种仅由水产生的光谱特征。

洪尼伯等人使用了NASA用于红外天文学的平流层望远镜，该设备是改装后的波音747飞机，搭载了红外仪器，航行距离约为1万4千米，可寻找水分子发射波长的红外光。

研究者发现，月球表面的窄带上，每公斤月球土壤可能含有100-400毫克的水。几乎所有的水都被锁定在月球土壤颗粒间的阴影区域，或困在小型陨石撞击月球表面产生的物质里。

NASA表示，这些发现对月球探索来说是好事，这不仅能让NASA决定将宇航员送往何处，还可以减轻有效载荷，携带更多科学设备到太空中。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41550-020-1198-9

https://doi.org/10.1038/s41550-020-01222-x