探月之旅,有所庇護,百餘坑洞恆溫宜居

2023-05-21     天文在線

原標題:探月之旅,有所庇護,百餘坑洞恆溫宜居

月球坑洞溫度是舒適的華氏63度

靜海中這片月球坑的陰影區域穩定在63華氏度(17攝氏度)。科學家稱,這片月球坑很可能造成類似溫帶熔岩洞穴的。在未來探索月球的旅途中,月球上的洞穴為人類提供了可能的居所。

圖源:NASA/ GSFC/ 亞利桑那州立大學/ UCLA

未來的探索者要想在月球上生活,必然需要一個宜居的環境。月球幾乎沒有大氣層,因此月表晝夜溫差極大:白天高達260℉(126℃),夜間則降至-280℉(-173℃)。然而科學家宣稱,月表存在恆溫63華氏度(17 ℃)的坑洞。這就是科學家所稱的「毛衣天氣」。研究團隊包括加州大學洛杉磯分校的泰勒·霍華斯、大衛·佩吉,和科羅拉多大學博爾德分校的保羅·海恩。該研究在地球科學權威期刊《地球物理研究快報》上發表。

·月表坑洞與熔岩管

2009年,NASA派出的月球勘測軌道飛行器(LRO)在月球上發現了200多個坑。霍華斯表示,在這200餘個坑中,大約16個可能是坍塌的熔岩管。

地球上也存在熔岩管,遊客在夏威夷火山國家公園就能一覽其貌。熔岩管的形成機制是熔岩河在熔岩流之下開闢路徑,或由於熔岩流外表硬殼固化而成。月海就是已經凝固成為平原的古老熔岩流。當熔岩管頂部地殼在薄弱點坍塌,熔岩管入口處就會以坑的形態顯現。

科學家認為,月球坑可能通向類似夏威夷火山國家公園處的熔岩管。月球上存在相似的隧道,而這些隧道是在熔岩流入地表後留下的。

圖源:弗蘭克·舒倫伯格/知識共享網/UCLA

·測量月球的溫度

霍華斯分析了LRO(預言家器月球輻射計實驗)熱像儀的圖像,以此比較坑內溫度與月球表面的溫差。在靜海中,研究者以一個規模近似足球場的柱形凹陷坑為研究對象,使用計算機建模跟蹤坑內溫度的時間變化。研究發現,陰影中的溫度相對穩定在華氏63度左右(17℃),而通向月球坑的洞穴或管道也會維持這種相對舒適的溫度。

研究者認為,坑內陰影區域溫度穩定的關鍵在於懸垂。這些懸垂使陰影區域避免了白晝的過度升溫和夜間的熱量散失。在坑內,受太陽炙烤的區域溫度高達300華氏度(相當於148℃),比月球表面的溫度還要高。霍華斯表示,由於靜海中的這個坑距離月球赤道最近,因此它在正午被照亮的部分是整個月表最熱的局域。

科學家認為,月球坑可能通向溫度宜居的洞穴或熔岩管,從而為人類探索提供生活工作場所。

圖源:NASA / GSFC /亞利桑那州立大學

·月球洞穴為人類提供了宜居場所

月表極端溫度對於任何在月球上建立永久基地的想法都是個挑戰。在月球,白晝和夜晚分別持續15個地球日。也就是說,月球上有一半的時間不能使用太陽能。現在看來,這個問題可以由洞穴解決。除此以外,月球洞穴還能阻擋宇宙射線、太陽輻射、微隕石等,為人類提供基本的保護。

佩奇說:「人類從洞穴中進化而來。當我們向月球進發,或許也將回到洞穴中去。」

圖源:威廉·惠特克/「護坑員」團隊

·宇宙中最佳的熱成像圖

2009年以來,「預言家」月球輻射計實驗一直在繪製月球地圖,至今已對包括地球在內的太陽系天體進行了最細緻全面的熱測量。不過,研究者需要對齊熱像儀的各種圖像,直至熱讀數精確到單個像素。對此,霍華斯解釋:「沒人用『預言家』觀測過這麼小的物體,圖像重影造成了地圖模糊。」

·未來對月球洞穴的探索規劃

擬定的「月球潛水員」任務將派遣漫遊車深入靜海的坑中,「護坑員」就是其中之一。

「護坑員」漫遊車測量月球坑的藝術概念圖。

圖源威廉·惠特克 / USRA / 卡內基梅隆大學

結語:科學家宣稱,月球洞穴、陰影坑和熔岩管的溫度穩定維持在在舒適的63華氏度(17℃)左右,將為未來的月球探索提供提供理想場所。

BY:Kelly Kizer Whittand

FY: 李繼娜

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-mo/05f98a05c330b7752f13818ef705540a.html