月球上的沙克尔顿环形山，因太阳永远照不到此处，其中可能有冰。图片来源：美国宇航局/戈达德太空飞行中心

　　多年来，科学家一直认为，月球两极寒冷的环形山中存在水冰。这对人类而言是个好消息，它可以做为潜在的资源。现在，研究人员发现了为什么冰会在一个极其干燥的世界中持续存在的原因—— 一些极地陨石坑可能受到古代磁场的保护。

　　“这真的很令人兴奋。”未参加这项研究的美国宇航局前首席科学家Jim Green说，“它让这些地方变得更令人着迷。”

　　数百个极地陨石坑处于永久阴影中，这是因为月球对太阳的倾角很小，为1.5°，而地球为23.4°。由于太阳永远不会从陨石坑周边升起，因此陨石坑内温度能够保持在-250摄氏度。研究人员指出，这里可能是太阳系中最冷的地方。在一些坑中，航天器上的雷达仪器检测到了水冰的反射特征，这可能是彗星撞击造成的。

　　2018年，科学家利用印度“月船1号”月球探测器上的仪器，报告了极地冰分子是如何吸收红外光的测量结果。这是迄今最确凿的证据之一。

　　然而，解释冰的存在一直是个挑战。虽然太阳光不能抵达陨石坑，但太阳风可以。这些带电粒子可以在被称为“溅射”的过程中，一个分子一个分子地破坏冰。

　　未参加这项研究的夏威夷大学马诺阿分校行星科学家Paul Lucey说，“它具有高度侵蚀性。这些冰将在几百万年内消失。”

　　亚利桑那大学行星科学家Lon Hood和同事现在确认了为什么冰会一直存在。近日在休斯敦举行的月球与行星科学会议上，他们发表了一项研究，表明古代月球遗留下来的磁异常可能保护着这些陨石坑。

　　“这些异常现象可以使太阳风偏转。”Hood说，“我们认为，它们在屏蔽永久阴影区域方面可能非常重要。”

　　自从1971年和1972年的阿波罗15号与16号任务以来，研究人员就已经知道了这些异常现象，当时宇航员测量了有异常磁场强度的区域。目前已知一些异常区域的直径可达数百公里。

　　尽管它们的起源仍有争议，但有一种可能性是，在40多亿年前月球还有磁场时，富含铁的小行星撞击其表面产生了这些磁场。由此产生的熔融材料可能已被永久磁化。

　　人们认为，在月球表面存在很多种异常现象，但Hood利用日本“月亮女神号”探测器的数据详细绘制了南极的异常情况。他发现至少有两个异常的永久阴影陨石坑——Sverdrup和Shoemaker，而且可能还有更多。尽管残余磁场仅为地球的数千分之一，但它们足以偏转太阳风。

　　已知异常的陨石坑可能成为科学研究和探索的主要目标。美国宇航局已经计划在明年发射名为“毒蛇”的探测器前往月球南极地区。作为阿尔忒弥斯计划的一部分，该机构打算在这个十年的晚些时候将人类送往那里。对冰的研究可以揭示它是如何被输送的，这反过来可能会揭示地球是如何获得水的。

　　目前需要更多数据证实这些磁场的保护作用。Hood希望在陨石坑表面放置一个太阳风仪器，可以测量通过陨石坑边缘的带电粒子。“我们还需要收集样本，并确定什么被磁化了。”

　　但目前没有这类任务的计划。考虑到许多太空机构重新关注月球，Lucey认为，这些含冰陨石坑的神秘性需要加以研究。“为什么有的地方结冰，有的地方不结冰？” Lucey说，“需要研究这些磁场，作出一种可能的解释。”（王方）