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月球內部可能是無水世界

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月球內部可能是無水世界

  最近屢有月表發現大量水冰的消息,看起來似乎月球是個潮濕的世界;此外,科學界已對月球究竟含不含水這個問題爭議30幾年,因為畢竟月球曾是地球的一部份。然而美國新墨西哥大學(University of New Mexico)地質化學家Zachary Sharp等人詳細檢查月球內部的月函(mantle),結果發現:月表的水可能都來自彗星撞擊之後的殘留,而月函本身很可能不含任何水分。

  Sharp等人是利用氣體源質譜儀(gas source mass spectrometer)測量來自阿波羅任務採回的月球玄武岩以及火山玻璃珠(volcanic glass beads)中的氯同位素組成,以檢測其中的含水量。之前從未有人研究過月岩中的氯同位素比例;以氣體源質譜儀測量的話,只需很小量的月球物質,就可以得出結果。Sharp等人並選取地球上的岩石以及隕石等多種岩石標本以作為化學組成、礦物和月表表面過程等之比較。

  氯同位素比例作為含水量的指標是相當可信的;從地球內部噴出的岩漿中,含有大量揮發性物質,例如二氧化碳(CO2)、硫(S)、水蒸氣(H2O)和氯(Cl)等。當岩漿冷卻後,這些揮發性物質會逃逸到大氣中,但彼此間有交互作用,這些交互作用所遺留的線索,就是同位素比例。地表的氯同位素比例相當均勻,因為這些元素會直接與氫反應;但在月表,Sharp等人測得的氯同位素比例非常不均勻,如果月球內的原始岩漿含有大量氫的話,絕不有這樣的結果。要形成這樣結果唯一的解是就是月函岩漿中幾乎不含氫元素,而氫為水的重要組元素;換言之,Sharp等人估計月函含水量僅為地函的1萬分之一~10萬分之一。

  對於這樣的結果,有些科學家持保守觀點,認為還需要多方檢測,才能確定是否為真。而Sharp等人將繼續以相同的技術檢測火星內部的含水量。





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