月球南极附近永久阴影区域的挥发性物质科学家确定是彗星送达月球

SwRI科学家加入了一个团队，该团队重新分析和模拟了十年前因撞击月球卡比斯陨石坑而喷出的物质。新发现表明，月球南极附近永久阴影区域的挥发性物质很可能是由彗星输送的。

西南研究所的科学家加入了一个团队，该团队重新分析和模拟了十多年前计划中的月球撞击的数据。研究结果表明，存在于月球南极附近陨石坑中的挥发物很可能是由彗星传递的。挥发物是很容易蒸发的化学元素和化合物，在这种情况下，它们被稳定在潜伏在这个永久阴影区域的冰中。

2009 年，美国宇航局月球勘测轨道飞行器 (LRO) 上由 SwRI 领导的 LAMP（莱曼-阿尔法测绘项目）仪器在其运载火箭的上层故意撞击月球的卡比斯陨石坑时进行了鸟瞰图。LRO 和月球陨石坑观测和传感卫星 (LCROSS) 一起发射并监测在这个计划中的实验中喷射到大气中的物质羽流，以挖掘和了解这个漆黑陨石坑中挥发物的起源和演变。

新的研究表明，陨石坑的材料不是火山产生的，最好用彗星撞击来解释。“排除火山源可能意味着卡比斯陨石坑顶部三米的风化层比以前认为的要年轻，可能不到十亿年。

LCROSS 和 LRO 旨在成为 NASA 重返月球的先锋。即将到来的阿尔忒弥斯任务将返回月球，利用创新技术探索月球表面，并与商业和国际合作伙伴合作，最终在月球南极建立第一个长期存在。

约翰霍普金斯大学的凯瑟琳曼特博士说：“随着人类准备重返月球，我们有前所未有的机会在 Cabeus 和其他 PSR 中进行测量，以表征月球挥发物的元素和同位素组成与深度的关系。”应用物理实验室。Mandt 是在Nature Communications上发表的关于这项研究的论文的主要作者。“研究这些潜在的月球资源不仅支持扩大人类探索，还有助于我们了解地月系统的历史。”

十多年来，LAMP一直在寻找极地地区的地表冰和霜，提供仅由星光和称为莱曼-阿尔法线的行星际氢发射辉光照亮的永久阴影区域的图像。LAMP数据有助于表征月球上的水和其他分子。

“水被认为是一种重要的资源，因为当你分裂水分子时，你最终会得到氧气和氢气，这是可呼吸空气和火箭燃料的关键成分，”雷瑟福德说。“其余的挥发物也可能是重要的资源。”

所研究的挥发物最可能的来源是火山释气、彗星或微流星体撞击，或太阳风粒子引发的表面化学。在这项研究中，该团队研究了 LCROSS 和 LAMP 测量的材料羽流，以及他们揭示的有关风化层中挥发物成分的信息。许多因素会影响这些挥发物如何融入地表冰，包括温度、深度以及升华和再冷凝的循环。为了简化分析并尽可能消除影响，研究小组将挥发物的元素组成与潜在来源的元素组成进行了比较，评估了与碳相关的四种元素——氢、氮、氧和硫——的丰度。

“根据测量的比率和彗星的组成，例如罗塞塔航天器对彗星 67P 的测量，彗星可能是这些挥发物的主要来源，”最近毕业于德克萨斯大学圣安东尼奥分校的 Lizeth Magaña 博士说。最近加入 JHUAPL 的 SwRI 物理学和天文学博士项目。“影响园艺，这个术语指的是搅动和丰富卫星和其他无气天体的最上层风化层的影响，可能是在卡比斯陨石坑播种挥发物的下一个最重要的贡献者。考虑到所有各种来源，排除内部这项研究的火山来源有很大帮助。”