月球上是否有水?已成为各国、各领域学科专家迫切想要解开的谜团。近日,在国土资源部深空探测学术研讨会上,中国地质科学院地质研究所研究员韩同林报告称,月球上或存在大量由水冰产生的融冻地貌类型。
据他介绍,月球融冻地貌的主要类型有:融冻泥流冲积扇、绳状融冻泥流、冻胀丘、冻胀脊、冻胀裂隙、热融沉陷、热融滑塌等,还有大量与美国“死亡谷”相类似的“风帆石”分布,可与地球上的融冻地貌对比。若进一步研究,对探索和研究月球的演化、矿产分布、寻找月球生命,将提供全新的思路和方法。
“人类研究和探索月球以来,几乎都认为月球是火山物质分布十分广泛的地区,很多地貌都用火山地貌解释,我也曾这么认为,但后来研究发现,很多地貌都解释不了。”他说,“我们尝试用不同的科学视角来解释这些地貌特征。比如,是月表沉积物和堆积物经冻融作用形成的。”
韩同林介绍,融冻地貌是由于温度周期性(昼夜和季节)不断变化,使表土层或岩层中存在的水或冰发生变化和移动,发生冻胀、流动和变形等一系列应力变形的结果。月球上昼夜温差变化极大,白天高平均气温达127摄氏度,夜间可骤降到-183摄氏度,这为月球形成融冻地貌提供可能。由于月球和地球在大小、质量和引力等物理场的不同,冻融地貌类型在规模、大小和特征等方面也有明显差别。例如,冻胀丘和冻胀裂隙在月球上规模大小相差极大,从数米到数公里数十公里不等,裂隙形态多样、复杂;而地球上形态较简单,规模较小。
韩同林说,在编制1:250万虹湾幅《月球地质图》过程中,注意到月球第谷月坑及周边有大量疑似水冰存在的地貌特征。进一步研究发现,这样的融冻地貌在月表上普遍存在,如第谷、哥白尼和爱拉托逊等月坑中及周边、月海等均有大量分布,其中以第谷月坑及周边保存最多最好。
他认为,地球的火山地貌特征是溢出的熔岩流围绕火山口、火山堆或断裂分布,堆积物由内向外,保持连续不间断地由厚变薄;为清一色的块状火山物质组成,表面粗糙、色调深;熔岩向下流通呈覆盖关系,与沟谷呈充填关系。而月球上呈现的地貌,虽然与地球上的绳状熔岩在形貌上十分相似,但从月球目前发现的绳状泥流和泥流冲积扇的源区,均为冲沟和沟谷,并未发现有火山堆和火山口分布。组成泥流的物质,主要是为泥砂和砾石,而并非块状火山岩。泥流对沟、谷呈侵蚀关系。因此,月球目前发现的绳状融冻泥流和融冻泥流冲积扇,很可能不是火山作用的产物,而是月球上因昼夜温差大,月球水冰,经冻融作用产生的各种融冻地貌类型。