不得了,关于月球的知识又增加了!

面对未知的宇宙,

人类永远是个好奇的孩子。

%title插图%num

“不得了,天文知识增加了!”【第13期】

Q1:

除了嫦娥五号,还有哪些探测器从月球带回过“土特产”?

A:

1969年7月20日,阿波罗11号成功踏上月球。在总计2.5个小时的月面出舱活动时间里,三位宇航员采集了21.6公斤月球岩石和土壤样本并带回了地球,这是人类第一次获得月球“土特产”。此后,从1969年到1976年,美国6次阿波罗任务和苏联的3次无人月球采样任务带回了月球表面9个区域共计382公斤的月球岩石和土壤样品。

1970年9月12日,苏联发射了月球16号,通过无人采样返回 get 了101克月球“土特产”,这是人类历史上首次无人月球采样返回。通过“月球号”无人探测器项目,苏联总共完成了三次月球采样任务。

%title插图%num

历史上各国采集月壤情况

嫦娥五号带回的“土特产”是迄今为止月球无人采样返回任务里采回中最多的,共计1731克。

%title插图%num

娥五带回来的“土特产”

【智能(zhàng)机器人:厉害了,人形自走月壤挖掘机!】

Q2:

月球上的土,跟地球上的一样吗?能种菜吗?

A:

虽然此前我们已经正式宣布过这一信息,但在此还是要隆重而悲怆地告诉大家:月球土壤——不!能!种!菜!

地球土壤是孕育生命的源泉,不论是青松翠柏,还是绿草红花,都离不开土壤的滋养。地球土壤通常是由于表层岩石矿物暴露在大气、水以及生物中,发生物理或化学变化,转变而成的松散碎屑物,并伴有大量有机质和微生物。

然而,与富含微生物和有机养分的地球土壤不同,月壤不含任何有机养分,也非常干燥。究其原因在于月壤的形成与地球土壤截然不同。

%title插图%num

月壤真的不能种菜 / @Pursuit天天

反反复复地被来自宇宙空间的小天体撞击,使得月球上坚硬的固体岩石不断破碎、胶结、挖掘、混合;与此同时,月球表面巨大的昼夜温差变化也加速了月球岩石矿物的破碎。久而久之,月球表面便布满了细小的碎屑颗粒。在经历了三十多亿年的劫难后,形成了今天我们看到的月球表面:大约几米到十几米厚,平均大小约100微米的月壤。最表层2厘米的颗粒更为细小,绝大部分小于2.5个微米,平均只有300到400纳米,它们通常被称为月尘。

虽然月壤不能种菜,但却依然是一座有待挖掘的资源宝库。科学家们已经发现,长期的太阳风辐射给月壤注入大量的氦-3,这是一种未来可以用于热核聚变发电的清洁能源。虽然从当前的技术水平来看实现开发利用月球氦-3资源还比较遥远,但建设月球基地,开展月球资源就位利用的目标已成为了新的月球探测目标。

【智能(zhàng)机器人:是的,你们在月球上种胡萝卜(bei)和大白(bei)菜的幻想破灭了。】

Q3:

月亮的“脸”为啥“坑坑洼洼”的?

A:

月球上没有大气,也没有水,45亿年前形成初期,表面炙热,岩浆熔融,随后十多亿年间不断冷却,月球表面形成从固体月壳到月幔、月核的固结,约在30亿年前基本陷入“僵死”状态。

%title插图%num

月球结构 / 网络

在月壳固结后的几十亿年来,从几纳米的微流星到几米甚至几百米大小的流星体,不断撞击着月球的固体岩石表面,能造成很大的破坏,把月球表面砸成了“坑坑洼洼”的样子。由于月球已经没有地质活动了,因此也没有新的熔岩可以平复这些坑。

虽然不能种菜(执念+1),但月球表面的月壤是科学研究的信息宝库。月壤在经历长达30多亿年的太空风化形成,是月球后期演化的忠实记录者,可以提供有关月球、地球和太阳系早期历史的有用信息,包括直接测定月岩的同位素年龄、研究月岩的岩石类型、矿物成分、主要元素及微量元素的丰度、同位素组成、宇宙成因核素、稀有气体、太阳风和有机质以及月岩的物理性质。

%title插图%num

月球背面皮肤比正面还差 / NASA

通过对月球的探测、月岩和月壤物质的研究,我们可以了解到月球表面的形态、月球的岩石类型、矿物组成、月球岩浆活动的规律、月球內部构造、月岩形成年龄、月球的各种物理场、月球在宇宙空间的辐射历史、月球表面受巨大陨石体撞击的冲击事件和时间系列、月岩所处的物理化学环境以及月球的起源和演化历史等。这对探讨地球-月球系的起源及其形成过程,以及天体演化等具有很大的理论意义和科学价值。

【智能(zhàng)机器人:月亮:“所以怎么去痘印?”】

Q4:

月壤有害吗?

A:

月壤是指由月面岩石碎屑、粉末、撞击熔融玻璃物质组成的、结构松散的混合物,覆盖在月球表面;月尘则是月壤中颗粒较小的部分。月壤(尤其是月尘)一直是月面探测任务实施的一大障碍。

月壤作为月面探测任务实施的直接接触对象,其性质关乎工程任务的成败,就如月面扬尘对航天员和航天器的危害。“阿波罗”17宇航员尤金·塞尔南就曾说过:“我们可以克服心里上的和机械上的一切障碍,却很难克服月尘带来的危害。”

由于月球没有大气,月球表面扬尘主要是航天器着陆、巡视器以及航天员活动的人为扰动、流星撞见溅射以及静电运动造成。特别地,由于没有大气衰减,月球表面的太阳紫外辐射相对较强,绝缘的月壤颗粒在紫外光照射下很容易发生光电发射而带正电,从而在月球白天或者太阳光照射区形成正的月面电势;而晚上或阳光照射不到的地方通常由于自由电子的积累而带负电。这些带电颗粒会在电场的驱动下发生迁移运动。

这些带电的扬尘还具有极强的粘附性,一但粘附到航天器或者航天服表面上就很难清除掉,造成遮挡、阻塞、磨损等等,威胁航天器和航天员的安全。在“阿波罗”任务中,月尘的危害已经给了我们深刻的经验教训。

%title插图%num

阿波罗计划开启了人类的“月尘过敏症” / NASA

【智能(zhàng)机器人:冬天脱个毛衣火花带闪电的静电以及俩小时不擦桌子一层灰的痛楚在月球可是不分南北方的……】

收获知识,收获快乐~

科学审核 / 苟利军

策划 / 黄京一 怀尘 编辑 / 猫又 怀尘

中国国家天文

Chinese National Astronomy

《中国国家天文》杂志由国家天文台主办。

本刊面向广大公众,提供科学性、文化性、艺术性、收藏价值兼备的天文学内容及文化生活。

本文由 酷趣谈 发布:酷趣谈 » 不得了,关于月球的知识又增加了!

如有显示异常请访问原文链接:https://www.kuqutan.com/1105.html

THE END
喜欢就支持一下吧
点赞0
分享
评论 抢沙发