月球上的水--红外线的解释

好吧，好吧，也许我在上面的图片中夸大了一点--大量的水、鱼、船和游泳者在月河中玩得很开心。

但我想说的是，2020年10月26日，《自然-天文学》发表了一项研究，肯定了他们在月球上探测到了水。实际上，那不是任何水，是分子水--最小的单位。

该研究确认，通过2018年8月31日连接到SOFIA望远镜的名为FORCAST的红外相机，在月球的某些环形山中检测到了水。

相机检测到了一个强烈的6µm发射带，与其他研究和文献中的数值相比较，证实了数据的有效性。

关于红外线分析的一个简单解释是，它理解电磁波谱的一个广泛范围，从14000到10厘米-1，这基本上是一个能量的测量，以及它如何与物质互动。

这种互动可以是通过 吸收、发射或反射 某种程度的能量。这种测量不仅可以确定一个未知的分子，还可以确定它的特征。

FORCAST检测到的强6µm发射带来自红外带宽的一个特定区域，即中红外，从4000到400cm-1。

这一部分通常用于观察和分析 基本振动 与分子结构有关。它可以分析任何形式的物质--固体、液体或气体。

由于这种分子的振动被广泛用于研究分子结构，人们知道，一个非常单一的分子可以吸收、发射或反射符合特定结构特征的某种频率的能量。

发生这种情况是因为分子不是静止的物体，它们在原子之间的化学键是不断运动的，它们是动态的，与不同层次的能量相互作用。

例如，水分子可以以三种不同的方式进行振动。其中两种是氧-氢键的伸长和拉伸，另一种是角度变形。

好了，现在我们来轻松一下：水分子有两个键，对吗？是的。

这两者可以以对称的方式移动，同时出现上升和下降，也可以以不对称的方式移动，即一个债券上升而另一个债券下降。

这两种类型的振动是对称性拉伸和不对称拉伸.第三个振动不是一个向上或向下的运动，更像是一个角度的运动，像一个摆动，叫做对称形变.

如果你想看gif图，以便更好地了解分子有什么样的振动，你可以在文本中点击上面的名字来查看。

现在让我们回到文章中来。

在月球的一个特定区域，在克拉维乌斯火山口和位于高纬度水平的周围地形中观察到了强烈的6微米发射带。

为了确保他们真的在看一个H2O红外波段，科学家们利用以前的含水材料的数据来确认月球波段的特性；他们还检查了该星球现有的材料，以看到6微米的H2O波段，并与检测到的波段进行比较。根据这些比较，他们确认该波段是来自分子水。

然而，这个波段并不是在月球表面检测到的唯一一个波段。另一个3微米的吸收带被探测到，它可能意味着更多的水。

这第二个波段出现在月球赤道区域附近，与第一个波段的位置不同。

因此，在科学家收集的数据中，似乎位置变化很大。

与6µm是水分子的一个非常有特征的波段不同，这个3µm的波段代表了一个可以把它变成水的分子，即羟基（O-H）。

意味着水也可以从化学转换反应中形成，从羟基进入月球表面的水。

你可能会问，"月球表面怎么可能有水？"甚至是 "水是从哪里来的？"好吧，在文章中他们有一个理论。

"月球土壤中水的起源有几种机制，与我们的数据有关，"文章说，还有。"存在于月球外气层中的水可以化学吸附在谷物表面。

水可以由富含挥发性的微陨石引入，其中一部分水可以保留在由这些撞击产生的玻璃中，或者引入外大气层，可用于化学吸附"（HONNIBALL等人，2020）。

换句话说，水可能来自微型陨石，当它们在月球表面碾压时，分子被保留在科学家称之为玻璃和谷物表面的东西中。

因此，所发表文章的结果以一致的方式得出结论：存在一种通过撞击在月球表面产生水的现有机制。

但不幸的是，这个过程的进展非常小/小/小，也许我们永远不会看到月球上的游泳比赛。对不起，人们，我们必须满足于我们正常的游泳池、海滩、河流和海洋。

如果你想阅读全文并获得更多相关信息，这里就是。

HONNIBALL, C. I. et al. SOFIA在日照月球上探测到的分子水。 自然天文学，第1-7页，26出。2020.

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月球上的水（不足以建造一个游泳池）--红外线的解释