月球兩極曾陽光普照，研究：月球水冰不如預期多

科學家確信月球永夜的南極隕石坑可能有水，尋找水源成為近年登月計畫的重大目標。但最新研究發現，南極永久陰影區隕石坑形成時間比認為要晚，隕石坑形成前水早就蒸發，科學界對月球水冰的估計可能過高，必須重新考慮利用月球水儲備的計畫。

約 45 億年前，月球還很年輕時，就受到含水彗星撞擊，火山活動也釋放大量水蒸氣，積聚隕石坑後可能會結成冰。科學家知道月球有水，但關鍵是量有多少，以及藏在哪裡。

近年科學家越來關注永久陰影區域，因為其他地區陽光可能會使水變暖並蒸發，但永久陰影區深坑，溫度幾乎不超過 -163°C，冰可保留並積聚超過數十億年。據估計，這些隕石坑可能含厚達數公尺的冰塊。

但陽光不是一直照不到月球兩極，去年法國科學家就發現，月球形成幾億年後，月球傾斜角度就出現變化，使月球兩極成為陽光普照區域，根本沒有所謂永久陰影區。

法國科學家也掌握月球傾斜角度改變的時間點。現在月球兩極陽光以僅 1.5 度小角度照射月球表面，但約 41 億年前，月軸傾斜度可能高達 77 度，這極端軸向傾斜使兩極暴露於陽光下，導致永久陰影區累積的冰昇華成氣體。直到約 34 億年前，永久陰影區域才開始形成。

這項發現讓美國行星科學家研究所 (PSI) 科學家發現這會影響月球含水量估計。他們論點是，月球水在早期達巔峰，如果隕石坑形成時間在月球自轉角度改變前，那月球早期大量水資源可能鎖在古老隕石坑。然而科學家發現永久陰影區隕石坑出現時間很晚，平均年齡最多 18 億年，即使有冰也是最近形成，當時可用水蒸氣要少得多。

至於月球傾斜角度為什麼會改變，科學家表示，月球傾斜及消失原因，相對來說較容易理解，45 億年前一顆小行星與早期地球相撞，月球在地球附近形成，之後一直向外移，早期主要受地球潮汐力影響，但現在太陽潮汐發揮更大作用，這種轉變迫使月球軸重新定位。

古老冰庫不再受期待。科學家表示「這些發現改變我們對月球冰位置預測，也極大改變對月球冰儲量估計」，雖然今天有較新冰，但永久陰影區域並沒有大量古老冰沉積，因此美國行星科學家最新估計，月球冰比之前認為少得多，影響人類登陸月球表面，或用月球為前往太陽系其他天體的載人飛行任務基地計畫。研究發表於《科學進展》(Science Advances) 期刊。

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(首圖來源：Pixabay)