王世杰李雄耀
208年的春节前夕，著名学术期刊《自然：地球科学》刊发了美国太空科学研究所（SpSIsttut）的高级研究員约书亚·班菲尔德（JshuBdfld）的一篇文章，称：“月球上水的存在似乎并不取决于月球表面的组成成分，而且水的分布十分广泛。”这一发现让全世界的航天人兴奋不已：这是真的吗？月球上的水可用吗？月球基地指日可待？其实，关于月球“水”的问题一直以来都存在争议。在这里，让我们来揭开它神秘面纱的一角，更好地认识一下月球“水”。
请相信：月球真有水！
一直以来，月球一直被深信是极其干燥的，这很容易从它的出身得以理解：月球形成于一个火星大小的“忒亚”（小天体，用神话故事中月球女神的母亲命名）与原生地球碰撞与地球发生的大碰撞。在这一过程中，形成月球的物质经历高达上千度的高温蒸发，水等容易挥发的组分都在高真空中逃逸得干干净净。但是，994年卡莱门汀号雷达在月球极区首先探测到了可能是水冰引起的极化信号增强；为了证实月球极区水冰的存在，998年月球勘探者号携带中子谱仪对两极进行了探测，发现月球两极确实存在氢离子的富集。而随后的卡西尼号、深度撞击号、月船一号、月球轨道勘查器等探测任务也均发现月球存在水的信号。尤其是月船一号，它所携带的高光谱仪获取大量光谱探测数据，发现月球表面很多区域在28微米的红外波段具有明显水的吸收特征。班菲尔德就是通过分析这些数据得出了月球表面广泛存在水的结论。这确实是真的，大量的探测数据已经证实了月球确实存在水。
要知道：彼水非此水！
但是，这里所说的月球“水”并非传统意义上的水。通常我们我们所说的水是以气态、液态、固态三种形式存在的自由水。除此之外，水还以和矿物共存，以吸附水、结构水、结晶水、沸石水和层间水的形态存在矿物之中。这其中结构水和结晶水是以成键的强结合方式存在。比如：高岭土（化学式：Al4（S4O0）（OH）8）和石膏（C（SO4）·2H2O）。结晶水在200～500度的高温下才会摆脱束缚丢失，而结构水比结晶水的结合更牢固，在更高的温度甚至晶格被破坏时才会丢失。而只有这种形态的水，才能够在月球表面的极端环境下保留，因此，Bdfld所发现的月球表面广泛分布的水是存在于矿物中的结构水。这种形态的水要想利用非常困难，除了结合很强之外，它的含量通常比较低。打个形象的比方，利用月球上这些结构水好比你在沙漠里捡了块石头要用石头里的水一样。要认清：此水特征！
月球早在30亿年前就已经停止强烈的地质活动了，它给我们保留了很多太阳系古老的信息。月球表面广泛存在的水极有可能形成于太阳风的长期作用，水的保存逃逸特性、氢同位素特征是揭示太阳系水的起源、早期物质组成等重要线索。因此，月球水虽然难以利用，但却蕴藏着极其重要的科学价值，需要我们进一步挖掘和探索。（（编辑/高纬时）
文章来源于：大众科学