玉兔二號在月球背面發現外星物質,不是來自月球,已有100萬年

根據中國科學院的科學家在《自然·天文》(Nature Astronomy)發表的一項新研究[1],中國的玉兔二號在月球背面上發現了外星物質,不是來自于月球本身,也不是來自于地球,那到底是什麼東西呢?

38萬公里之外的月球,在地球上無法直接看到的月球背面上,中國的嫦娥四號和玉兔二號正在探測研究。它們是迄今為止唯一成功登陸月球背面的探測器,也是目前在整個月球表面上唯一還在運行的探測器。

長久以來,月球背面充滿神秘。因為月球的自轉十分特別,其自轉週期恰好等于它繞地球公轉一圈所需的時間。月球每在公轉軌道上走過1°,對應自轉就會轉過1°,這種獨特的現象導致月球有一面始終躲著我們,這就是月球背面。我們在地球上始終只能看到其中一個面,也就是月球正面。

為了揭開月球背面的神秘面紗,嫦娥四號的探測任務應運而生。但由于月球本身的阻擋,月球背面上的探測器無法直接與地球上進行通信。為此,中國先發射了鵲橋號中繼衛星,讓它運行在地月第二拉格朗日點上,它在那裡可以為月球背面與地球之間建立通信的「橋樑」。

2019年,玉兔二號第一次成功踏上月球背面。雖然玉兔二號的設計壽命只有短短3個月,但現在將近3年過去了,玉兔二號仍然在正常運行。玉兔二號在月球背面上慢悠悠地行駛,每秒只能前進5.6公分,每個月晝期間(大約14個地球日)走二三十米,目前累計總行駛里程還不到1公里。

由于月球上到處都是坑坑窪窪,又有很多亂石,所以玉兔二號行駛時需要格外小心,地球上的科研人員會給玉兔二號詳細規劃好行駛路徑。另外,月球表面的重力低,沒有空氣,月塵鋪滿月表,玉兔二號如果走太快,容易把月塵帶起來,從而威脅設備的正常運行,當年中國的玉兔號月球車就是因為月塵進入電機而導致最終停止運行。

儘管玉兔二號走得慢,但它一直在月球背面上勤勤懇懇地工作,為我們傳回大量一手探測資料,説明人類深入了解神秘的月球背面。這一次,玉兔二號又有了一項新發現。

當玉兔二號行駛到一個兩米寬的隕石坑附近時,它在可見光和近紅外波段捕捉到的高光譜圖像顯示,隕石坑中存在玻璃狀物質,其碳質球粒隕石的含量估計為47%。碳質球粒隕石是由一類特別的小行星撞擊後殘留下的隕石,其中含有碳元素。

科學家確認,玉兔二號發現的碳質球粒隕石是來自月球之外的外星物質。在大約100萬年前,一顆小行星撞擊了這裡,產生了這個隕石坑。但也許是該星體的體型足夠大,撞擊產生的熱量沒能把星體完全汽化,留下了部分殘餘物,形成了碳質球粒隕石。

碳質球粒隕石對于揭示太陽系起源之謎具有重要意義,因為它們來自于46億年前太陽系誕生期間,保留了非常原始的化學成分。其主要組成物質包括矽酸鹽、氧化物。此外,它們的含水量還非常高,從3%至22%不等。

此前,天文學家已經在月球表面上發現了水的蹤跡。雖然月表的白天溫度超過100 ℃,水不可能以液態形式存在,但月球上遍佈隕石坑,兩極附近的某些地方就會形成永久陰影區,太陽光永遠照射不到,那裡的溫度長期保持在極低的-220 ℃,水能以固體冰的形式存在。

該研究表明,碳質球粒隕石在月球隕石坑中應該非常豐富。在遍佈隕石坑的月球上,碳質球粒隕石成為了主要的水來源,只不過是以冰的形式。另外,月球上還有些水來自于太陽。太陽風攜帶著大量的氫原子到達月表,與月岩中普遍存在的氧進行化學反應,從而形成了水。

除了水之外,月球上還有大量的氧。當然,這些氧不在大氣中,因為月表幾乎是真空的。研究表明,月球表層土壤中存在大量的氧,它們大都以氧化物的形式存在,與矽、鐵等元素結合成礦物。

在月球上,我們可以先把太陽能轉換成電能,然後再利用電流,把熔融的氧化物分解成金屬和氧氣。據估計,僅在月表10米深的風化層中,提取出的氧氣就能供目前全球人類消耗10萬年。

水和氧氣都是人類生存所必需的關鍵物質,它們都能在月球上找到。因此,未來人類完全有條件去月球建造永久基地,在那裡長期生存下去。月球上存在豐富的礦物,有些是地球上不存在的,並且那裡還有人類夢寐以求的完美核聚變燃料——氦-3,這無疑會吸引人類在未來前去月球開採。


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