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月球曾经经历了一段艰难时期。在它形成后的几百万年里，它经历了天文学家们称之为“晚期重炮轰”的时期。在这段时间里——从大约4.1年到38亿年以前——月球（实际上整个太阳系内部）经受了来自行星际碎片的无休止的炮击。在月球上，这引发了一系列的火山爆发，使其表面形成了地狱般的景象，充满了绵延数百英里熔岩流。 （在科学家的观念中，月球上的Imbrium盆地在35亿年前爆发了火山活动，释放出大量的气体云，如此之快以至于形成了一个暂时的月球大气。） 在最近发表在《地球与行星科学快报》上的一项研究中，两位研究者发现，在3到40亿年前，当原始的月球经历了如此剧烈的火山活动时，它喷出的气体足以产生一种相对厚实的大气层，这种大气层持续了大约7000万年。尽管按照月球的标准，这种大气层非常厚，但与地球的大气相比就相形见绌了。在其密度最高（大约35亿年以前），月球的大气层会产生大约1千帕的气压，而在地球的海平面上，我们经历了大约100千帕的压力。为了计算古代月球大气中存在的气体数量，NASA马歇尔太空飞行中心的研究科学家、高级研究员、月球和行星研究所(LPI)的戴维·A·克林(David A. Kring)分析了月球表面上的古代熔岩流，以及阿波罗15和17次飞行任务期间收集的月球岩石。通过检查岩石，研究人员确定了存在何种类型的气体，同时绘制凝固的熔岩流图使他们能够估计所产生的气体总量。 （在科学家的概念中，月亮是在“晚期重炮轰”（上图）期间和今天（下图）中显示的。） 在阿波罗岩石样本中，研究人员发现了一氧化碳、氢和氧（水的成分）、硫和其他一些挥发性气体的证据。此外，研究人员利用这些岩石来计算月球火山活动最剧烈的时期——大约是3.8年和35亿年以前。这一工作戏剧性地改变了我们对月球的看法—从一个没有空气的岩石体变成了一个曾经被比现在火星周围更为普遍的大气层所包围的天体。 （月球表面的这个时间序列显示了玄武岩——一种暗色的颗粒状火山岩——是如何在5亿年内变化的。红色区域显示了火山副产品的新沉积物。） 尽管绝大多数的月球大气逃脱了月球的引力而漂向太空，但有些气体可能已经沉入月球两极附近冰冷、阴暗的陨石坑。如果是这样，这些易挥发的气体可能被封存在结冰的沉积物中，形成了空气和燃料的储存库，宇航员可以将这些气体用于未来的月球及其他任务。在这种情况下，也许月亮的艰难时刻是值得的。因为它为我们提供了能源。 |
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