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去年，美国国家航空航天局（NASA）将一个废弃的火箭推进器送入月球，希望从极地陨石坑中激起水，该任务实现了目标，揭示其目标物至少有相当一部分确实是由冰构成。但是，月球陨石坑观测与传感卫星（LCROSS）揭示的远不止这些——暗示陨石坑中存在丰富的化学物质混合物，包括一氧化碳、水银，甚至可能是银。
LCROSS 远非“轰炸月球的任务”，它包含两个互补的硬件——一个废弃的半人马座火箭作为撞击器，产生了一个高耸的碎片羽流，以及一个精密的伴随探测器，它跟随撞击器以探测羽流中的水，然后在四分钟后也撞击月球。载有传感器的探测器收集的数据，以及来自上方飞过的月球轨道器的测量数据，是发表在 10 月 22 日《科学》杂志上关于该任务的一系列研究论文的基础。
2009 年 10 月 9 日，当半人马座火箭撞击月球南极附近的 Cabeus 陨石坑时，世界各地的天文学家都关注着，试图瞥见撞击闪光，这部分归功于 NASA 的公关宣传，吸引了人们对该事件和 其观看潜力 的关注。但是，大多数对准月球的望远镜 几乎没有看到什么。“这在某种程度上被认为是失败了，”位于圣安东尼奥的西南研究院的行星科学家和新研究的主要作者之一 Randall Gladstone 说。“人们对如此小的撞击速度期望过高。”
半人马座火箭以大约每秒 2.5 公里的速度撞击月球，大约是 2005 年作为 NASA“深度撞击”任务一部分撞击坦普尔 1 号彗星的撞击器速度的四分之一。但是 Gladstone 说，LCROSS“在科学上并不是失败——我们发现了很多很棒的东西。” 任务科学家在 2009 年 11 月宣布了实验的初步结果，包括撞击扬起的碎片羽流中水的光谱特征。但是，经过数月的分析，情况变得更加清晰，并且目标陨石坑的一些令人惊讶的特征已经显现出来。
“我们现在拥有的是实际的浓度，”布朗大学的行星地质学家、Science 论文的两位合著者之一 Peter Schultz 说。“以前，我们不得不做一些手势来做我们的估计。” 来自伴随探测器的测量结果检测到羽流红外光谱中水的存在。研究人员估计，伴随探测器在其视野范围内看到了多达 155 公斤的水；一系列测量结果表明，在被搅动的月球土壤中，水的浓度约为 5.6%。
科学家们推测，在 Cabeus 等地方，冰可以长期存在而不会升华为蒸汽，因为陨石坑的边缘，加上太阳的低角度，使陨石坑底部的一部分永久处于黑暗之中。月球上的永久阴影区域的温度可能远低于 –200 摄氏度，是太阳系中最寒冷的地方之一，并形成冷阱，可以保存到达那里的各种化学物质。
其他仪器提供了关于 Cabeus 内容的更多信息，包括 LCROSS 伴随探测器上的紫外光谱仪和月球勘测轨道飞行器（LRO）上的光谱仪，LRO 是 2009 年与 LCROSS 一起发射的探测器，并在半人马座火箭撞击 Cabeus 大约 90 秒后飞越撞击地点。
在伴随探测器在羽流中检测到的化学物质中，有二氧化碳和硫化氢，以及钠和银，尽管并非所有检测都是结论性的。“我们储存了很多不同的东西，”Schultz 说。“物质迁移到两极并被困在这个极度寒冷的环境中。” 他补充说，其中一些物质最有可能由撞击月球的彗星带来。重原子（如银）扩散到稀薄的月球大气层中或通过偶尔的撞击释放出来，可能会在月球周围反弹，直到它们到达冷阱。“我们在两极发现的任何东西都可能是由来自全球各地的撞击逐个原子、逐个分子地积累起来的，”他说。
当伴随 LCROSS 探测器接近月球表面，记录其自身几分钟后撞击的碎片云时，LRO 将其自身的光谱仪对准了 Cabeus 上空。半人马座火箭的撞击将物质炸到足够高的高度，以便 LRO 从轨道上看到，即地表以上数十公里。
LRO 记录的羽流光谱指向一个包含数百公斤一氧化碳、分子氢和钙的蒸汽云。Gladstone 说，最令人惊讶的是水银的显着光谱特征，可能超过 100 公斤。“对于水银，我们试图找到其他可以匹配[光谱]的东西，但它表现得非常出色，”Gladstone 说。
他说，最初团队不相信，直到其中一位研究人员回忆起 1999 年发表在Meteoritics & Planetary Science 上的一篇鲜为人知的论文，该论文关于月球冷阱可能蕴藏大量水银和冰的可能性。这篇论文由阿贡国家实验室的研究员 George W. Reed 撰写，标题颇为诙谐，名为“不要喝水”。根据 LRO 在 Cabeus 上空的碎片羽流中看到的情况，Reed 可能是正确的。“他做了这个粗略的计算来做出这个大胆的预测——而且据我们所知，它非常准确，”Gladstone 说。
尽管新的论文提供了一些关于月球两极的答案，但 LCROSS 的影响（可以这么说）仍在被感受到。“我仍然在研究这些东西，”Schultz 说。“我认为这引发了很多问题。” 其中包括：极地陨石坑中捕获的物质是如何到达月球的？它们是如何迁移到高纬度地区的？它们的相对浓度可以像测量水冰一样被测量吗？
目前，至少有一个长期存在的问题得到了解决。“阿波罗计划的遗产是：月球是干燥的，”Schultz 说。“LCROSS 的遗产是：并非所有地方都干燥。”