月球極區永久陰影區(PSR)內可能富集的水冰物質對科學研究及未來月球探測均意義重大。然而，即便在幾十年的持續研究之後，月球PSR水冰的存在性及性質仍存在較大爭議。“月球勘察軌道飛行器(LRO)”上搭載的“月球軌道激光高度計(LOLA)”獲得的月表1064 nm反射率測量數據爲探測和研究月球PSR水冰物質提供了前所未有的契機。9188彩票网app喬樂博士等人聚焦于月球極區位于撞擊坑平坦底部的所有主要PSR，分析了其LOLA 1064 nm反照率，並與周圍同樣平坦的非永久陰影區(non-PSR)進行了對比。本研究發現，這些PSR的LOLA反照率系統性高于周圍臨近的non-PSR。我們逐個定量分析了多個非水冰因素對LOLA反照率可能的影響，發現這些因素均不能解釋PSR的LOLA反照率異常，說明月表水冰物質出露是最可能的解釋。綜合LOLA反照率及PSR月表上覆撞擊坑統計分析(撞擊坑數量級深度)，本研究發現PSR內水冰物質的體積很小(可能是以表面霜層或者與月壤的混合物形式出露)，並且水冰物質豐度存在較大的空間不均一性，從幾乎不含水冰變化到~6%。本文推薦這些PSR爲未來月表就位探測的優先探測目標之一，並以Amundsen撞擊坑爲例進行了未來探測樣例分析。

研究成果發表于Earth and Space Science.

Qiao, L., Ling, Z., Head, J. W., Ivanov, M., Liu, B., 2019. Analyses of Lunar Orbiter Laser Altimeter 1,064-nm albedo in permanently shadowed regions of polar crater flat floors: Implications for surface water ice occurrence and future in situ exploration. Earth and Space Science, 6(3), 467-488, doi: 10.1029/2019EA000567.

原文鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019EA000567

本研究得到中國科學院B類先導科技專項培育項目、遙感科學國家重點實驗室開放基金、國家自然科學基金面上及青年項目、中國博士後科學基金面上及特別資助的資助。

圖1. 月球南極地區Amundsen撞擊坑北部坑底LOLA 1064 nm反照率測量結果，藍色多邊形地區爲永久陰影區。

圖2. 月球極區永久陰影區(橫軸)與鄰近非永久陰影區(縱軸)的LOLA 1064反照率對比。