来源： 中国科学报

月球的南北两极附近分别存在离轴的水。图片来源：RICHARD MILLER

　　水星与火星上仅有的一点冰大部分都位于行星的极地附近，正如人们所预料的那样，因为这些区域得到的日光照射是最少的。然而在月球上却不是这样。

　　月球上大部分的冰——它们埋藏于月表之下——分别存在于距离月球南北两极各5.5度的两片区域内。

　　研究人员在日前于美国得克萨斯州伍德兰德斯市召开的月球与行星科学会议上报告了这一研究成果。

　　研究人员认为，这些数据表明，在过去，月球的自转轴——或者说它的两极——曾发生过转移。

　　得克萨斯州达拉斯市行星科学研究所行星科学家Matthew Siegler认为：“事实证明，这些增强的浓聚物恰好就在彼此的对面——它们是正相反的。”他说：“对此最早的解释是，这里曾经存在极点。”

　　Siegler和他的同事对这种“极移”现象的发生给出了一种解释：35亿年前在月球表面下曾经存在一个热区。如果这个故事成立，那么这意味着月球上的水几乎和这颗天体本身一样古老。

　　研究人员的这项研究依赖于美国宇航局(NASA)的“月球探勘者”任务提供的数据，该探测器曾于1998年至1999年环绕月球飞行。

　　“月球探勘者”上装载的一架仪器测量了从月球表面释放的中子数量。而一些缓慢且能量较低的中子意味着有一定数量的氢埋藏在月球表面下方1米左右的地方，而在月球上，氢是水的一个代名词。

　　虽然科学家之前已经发现月球上的水并没有集中在当前的极点附近，但并没有人注意到这种精确的离轴点之间的正相反关系。

　　Siegler表示：“基本上每个人都会踢着自己说,‘我为什么就没有注意到这个现象呢?’”

　　Siegler与同事假设，当这些冰沉积时，那里曾是月球的两极地区。然而究竟发生了什么样的事情，使得月球的极点偏移了5.5度呢?

　　已知的小行星碰撞由于规模太小或者发生在不适当的位置而无法完成这项任务。相反，研究人员假设，一个35亿年前存在的热区有可能将月球的两极推到其今天所在的位置。

　　研究人员推测，伴随着喷涌而出的大量岩浆，该热区形成了一个风暴洋，后者是位于月球近侧的一个巨大暗斑。

　　风暴洋区域已知具有高强度放射性元素，因此这里在远古时期应该是非常炎热的。研究人员推断，这种热量将会在月球的地幔中产生一种较低密度的透镜作用，从而导致自转轴最终摇晃到今天所在的位置。

　　如果这种想法是正确的，那么它意味着月球上的水是非常古老的——这与一些科学家提出的这些水是由最近的小行星撞击带来的，甚至是由被称为太阳风的大批质子所产生的相去甚远。

　　Siegler说：“从月球开始形成到现在，这些冰可能一直都是原生的。”

　　对此，以色列雷霍沃特市威茨曼科学研究所行星科学家Oded Aharonson赞叹道：“这是一个非常棒的想法。”但Aharonson对月球上的冰能够存在如此之长的时间并没有十足的把握。

　　在月球古代的其他时候，其两极被认为已经游离得非常远，足以使极地区域靠近阳光普照的赤道。此外，这些冰还有可能被大型的小行星撞击事件所破坏。

　　Aharonson认为，这些冰如果要想幸存至今，那么导致5.5度倾斜的事件必定发生在这些灾难之后。他说：“在月球的历史中，不要过早发生这样的倾斜真的至关重要。”

　　然而研究人员表示，有一些方法能够使冰存在如此之长的时间。

　　这项研究的合作者之一、亨茨维尔市阿拉巴马大学行星科学家Richard Miller指出，一些水可能被锁在岩石含水的矿物质中;并且其中的一些水可能被表皮土中的一个隔热层所保护起来。Miller说：“一旦被埋藏到足够的深度，其中的一些水能够存在很长的一段时间。”

转载自http://www.cutech.edu.cn/cn/gwkj/2015/03/1427227331355180.htm