Obwohl es zu dieser Frage bereits viele Antworten gibt, will ich etwas ergänzen, da bei den meisten Antworten ein wichtiger Punkt nicht hinreichend klar beschrieben wird. Der Frager setzt voraus, daß oberhalb des flüssigen Wassers sich andere Moleküle befinden, nämlich die auf der Erde vorliegende "Athmosphäre" aus (im Wesentlichen) Stickstoff und Sauerstoff. Die verkomplizieren aber das Bild und führen zu ganz speziellen Verhalten, wie das beschriebene Sieden bei 100°. Wenn man daher überprüfen will, ob und wann es gasförmiges Wasser gibt ist es sinnvoll, die Situation zu vereinfachen. Man muß den Einfluß der fremden "Gase" oberhalb des (flüssigen) Wassers eliminieren. Das geschieht am einfachsten, wenn man (auf der Erde) diese anderen Gase entfernt. Auf dem Monde wäre das nicht notwendig - da gibt es diese anderen Gase nicht. Aber auch dort hätte er ein Problem: Wenn er den Raum oberhalb seines (flüssigen) Wassers nicht begrenzt und er untersuchen will, ob und wieviel von dem Wasser in den freien Raum darüber geht (verdampft) würde immer dann, wenn dieser Wert nicht 0 ist - also gar nichts verdampft) selbst bei dem kleinsten Wert bei einem unendlich großen Raumvolumen letztendlich alles verdampfen. Wenn also der Raumfahrer eine Flasche mit flüssigem Wasser auf dem Mond auf den Boden kippt, ist im Nu alles weg, egal wie warm es dort ist. Also auf dem Mond müsste er zwar nicht "evakuieren" aber er müsste das Volumen oberhalb des Wassers begrenzen. Und am einfachsten wird die Messung, wenn er dieses "Gas"-volumen möglichst klein macht. Dann kann er bestimmen, ob und wieviel Wasser in diese Gasphase gelangt. Und wenn überhaupt was in die Gasphase gelangt hat er in dieser "Gasphase" nur "Wasserdampf" - gasförmiges Wasser. Das macht sich, wie alle Gase, durch einen Druck bemerkbar. Den kann er messen mit irendeinem Druckmessgerät. Auf der Erde wäre das ein "Manometer". Jetzt wird es plötzlich ganz einfach: Er stellt nämlich jetzt fest, daß dieser Druck (von gasförmigem Wasser - oberhalb von flüssigem Wasser) mit der Temperatur ansteigt. Das ist die "Dampfdruckkurve" des Wassers In einschlägigen Büchern kann man die finden. Andere Flüssigkeiten haben andere "Dampfdruckkurven". Bei der sog. Destillation nutzt man das aus.
Jetzt versteht man auch besser den Vorgang des Siedens. Wenn mit ansteigender Temperatur der "Dampfdruck" ansteigt, muß ja dazu Wasser aus der flüssigen Phase in die Gasphase übertreten. Und wenn das Gasvolumen nicht ganz winzig ist, braucht das seine Zeit. In dieser Übergangsphase ist dann in der flüssigen Phase der Druck höher als in der Gasphase - deshalb bilden sich in der Flüssigkeit Gasbläschen: Das Wasser siedet. Bei einem geschlossenen Gasvolumen hört das aber auf sobald soviel Wasser verdampft ist, daß auch in der ganzen Gasphase dieser (Gleichgewichts-) druck vorliegt.
Das Sieden geht aber natürlich weiter, wenn man das Gasvolumen nicht begrenzt und Gas (durch ein Loch) entweichen kann. Das geht auf der Erde aber erst, wenn der Wasserdampf einen Druck von mehr als einer Atmosphäre hat. Ab100° C ist das der Fall.
Erst jetzt zurück zu Frage: Wasser hat einen Dampfdruck auch bei niedrigen Temperaturen. Es gibt also bei allen Temperaturen auch gasförmiges Wasser. Aber halt weniger wenn die Temperatur niedrier ist Wenn dieser Wasserdampfdruck niedrig ist aber umgekehrt das Gasvolumen sehr groß ist, kann das flüssige Wasser völlig verschwinden - es "verdunstet". Wenn sie die Wäsche im Winter aufhängen geht das (flüssige) Wasser in die Luft - aber nur dann, wenn dort nicht bereits soviel gasförmiges Wasser drin ist, wie dem "Dampfdruck" bei dieser Temperatur entspricht. Bei einer Temperatur unter 100° Celsius siedet es (auf der Erde) nur deshalb nicht, weil sich wegen des durch Stickstoff und Sauerstoff anstehenden Außendrucks keine Blasen in der Flüssigkeit bilden. Das Sieden ist daher ein Phänomen des Gegendrucks und nicht eine Eigenschaft des Wassers selbst.