月亮上为什么没有水

自从尼尔、阿姆斯特朗和爱德华、小奥尔尼林等12名美国人乘“阿波罗”号飞船先后登上月球以来，分别采集到几百公斤月球样品。经过分析，发现在月岩和月壤中有地球上的全部化学元素，和多种有机化合物。月球的年龄，同地球月亮上为什么没有水自从尼尔、阿姆斯特朗和爱德华、小奥尔尼林等12名美国人乘“阿波罗”号飞船先后登上月球以来，分别采集到几百公斤月球样品。经过分析，发现在月岩和月壤中有地球上的全部化学元素，和多种有机化合物。月球的年龄，同地球一样也是46亿年。但月球上却丝毫也找不到地球上那种生气勃勃、欣欣向荣的生命活动景象。月亮上到处寂寞无声、死气沉沉。这里既没有风、云、雨、雪的气象变化，连声音都无法传播。这是什么原因呢?因为月球表面没有空气，没有任何形态的水。因此，月球上也就不存在生命活动。

按理说，月球的年龄与地球差不多，都是46亿年左右,理应与地球- -样存在着由海洋、湖泊、沼泽和河流以及地下水组成的水圈和第二代气体。但是为什么在月球上找不到水和大气呢?是月球里面的结晶水尚未逸出月面?还是逸出月面后逃逸到太空中去了呢?这个问题今天已经得到并认为比较可靠的答案。

月球和地球一样，存在着月壳、月幔和月核。月核的温度大致有1000C左右，由铁- -硅一硫为主组成。我们肉眼看到的月球正面的明亮部分，是月面上的山脉、高原。月球上的最高山峰高达9000米。月球的暗里部分是广阔的平原和洼地，过去人们误认为是海洋，给它们取名为“风暴洋”“静海”等等。月面上最显著的特征是坑穴星罗棋布。在月球正面，就有33000个直径大于1公里的环形山(月坑)，这些都说明月亮曾发生过大量火山喷发，环形山就是当年的火山口。月腼白天的温度是127C。从这些条件看，在几十亿年中，月球内部的结晶水不逸出月面是不可能的，问题是这些水分到哪里去了?

星球上的大气和水能否长期被保留,首先取决于星球的大小和对大气、水引力的强弱。如果星球很小，引力太弱，则原来在星球表面的大气层中的各种气体将会逃逸到太空。当然，即使星球很大,也总有少量的大气逃逸到太空里去,不过逃逸的量很小就是了。按照金斯的经验规则:如果气体的逃逸速度V :大于热运动均方根速度V。的5倍或5倍以上，则气体的逃逸量可以忽略不计。也就是说，该气体将会在行星表面永远保持下去。太阳系的行星中，如金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星上空气的逃逸速度Vp分别为10.3、11.2、 5.0、 59.5、 35.6、 21.6、23.6公里/秒,能够满足Vr25Ve的条件。所以金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星上都有厚薄不等的大气层。木星的V r最大，其体积和质量均属九大行星之冠，故其表面的大气层也最厚。火星的Vr只有5.0公里/秒，所以火星上虽然有大气层，但十分稀薄。火星表面的大气压只有地球表面的1 % ,其大气组分比例为:二氧化碳95.3% ,氦气2.7%,氩气1.6% ,氧0.13% ,一氧化碳0.07%,水蒸汽0.2% o火星表面尚未形成水圈。九大行星中以冥王星和水星的体积和质量，为最小,冥王星和水星上的气体逃逸速度Vr只有1.2和4.3公里/秒,其V r均小于5Ve,所以水星表面儿乎没有大气,冥王星表面也没有发现存在有大气的迹象。月球的体积只有地球的1/49，月球的质量为地球的1/81,它的重力相当于地球的1/6.因而月球上气体的逃逸速度V r只有2.4/公里/秒,为地球的1/5稍多-点。据此,月球的Vr背定小于5Ve,于是大气和水蒸汽都无法在月面保留。另外,据我们所知,月球要形成象地球上那样的水圈，首先它应该像地球表面那样具有介乎0~100C之间的温度,这是水能在液体状态下存在的温度范围。星球表面温度太高或太低,都影响水圈的形成，温度过高则水都变成了蒸汽;温度过低,水分子聚集在一起变成了固体(冰)。地球的表面温度为22°C,具有水圈形成的条件。月面上白天的温度(127C)比地面高得多,所以当时即使大量结晶水逸出月面,也在127C的高温气化下变成蒸汽而向太空飘去。

表1-1所列的数据可以看出,在月球和太阳系的其他行星中,虽然有不少星球具备保留大气和水的条件。但是，在月球和太阳系的其它行星上,至今没有找到生物,也没有找到适合水体循环的自然条件，所以也没有发现适合生命生存的环境。地球是太阳系中唯-一拥有适合生物生存条件的天体。至.于月球,过去、现在和将来都不具备保留空气和水的条件。我们看到的22个月海都不过是滴水全无的洼地或死亡的山谷。月面上的大气层从来没有形成过，所有的气体都随着月球的自转而逸向太空。月球没有空气,没有任何形态的水,因此,月球上过去没有、今后也不会有象地球上那样的人类世界。