月球南极冷阱内广泛存在氢封存的迹象
地球与行星天体物理
2025-01-16 v5
摘要
来自月球南极区域的测量中子通量显示，在大多数永久阴影区（PSR，南纬77度以北），存在局部增强的氢浓度证据，可能以水冰形式存在。结果与Watson等人1961年的原始发现一致，即PSR的低温表面由于其极低的升华速率，为水冰的封存创造了独有条件。多项研究通过表明对比性的PSR面积分布正被仪器模糊，证明了广泛的PSR氢化。PSR的预期氢观测通过其占固定30 km直径足印面积的分数相关联，该足印来自准直超热中子传感器（CSETN），它是月球勘测轨道器（LRO）上月球探测中子探测器（LEND）的一部分。该相关性表明PSR具有相似的氢化，预期浓度=0.27 wt%，相对于无水参考地形（下限）。氢浓度被证明与Haworth、Shoemaker和Faustini PSR盆地内的最大温度分布相关。Cabeus-1 PSR显示出异常增强的氢浓度，表明有第二种过程贡献其氢预算。结果与正在进行的向表面引入挥发物的过程一致，包括排气、太阳风与月壤硅酸盐的反应，以及小规模陨石撞击和昼夜温度变化的混合。我们通过处理前后若干PSR中子抑制剖面，验证了用于减去CSETN对非准直中子探测的带通滤波器。关键词：月球，超热中子，氢，水，冰，挥发物，LRO，LEND，Diviner，LOLA
引用
@article{arxiv.2303.03911,
title = {Evidence for Widespread Hydrogen Sequestration within the Moon's South Polar Cold Traps},
author = {Timothy P. McClanahan and J. J. Su and Richard D. Starr and Ann M. Parsons and Gordon Chin and Timothy. A. Livengood and David Hamara and Karl Harshman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.03911},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 15 Figures