我國嫦娥五號采集的月壤樣品屬于最年輕的玄武巖，距今約20億年，是迄今為止人類采集的緯度最高的月球樣品?？蒲腥藛T在嫦娥五號月壤樣品中發(fā)現(xiàn)，這些月球水和銨以一種水合礦物形式出現(xiàn)。該礦物的分子式中含有多達(dá)六個結(jié)晶水，水分子在樣品中的質(zhì)量比高達(dá)41%。
通過紅外光譜等專業(yè)儀器，科研人員清晰地觀察到了源于水分子和銨的特征，甚至還可以清晰地看到水分子中的氫。中國科學(xué)院物理研究所副研究員金士鋒介紹，“這樣含水分子的礦物，在之前返回的月壤中從未發(fā)現(xiàn)過”。
此前，國際科學(xué)界對1969年至1972年采集的阿波羅樣品的研究表明，月壤中未發(fā)現(xiàn)任何含水礦物。之后，月球不含水成為月球科學(xué)的基本假設(shè)，這對認(rèn)識月球火山演化、月地起源等問題產(chǎn)生了重要影響。
為了確保我國科學(xué)家這次研究發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)確性，研究人員進(jìn)行了嚴(yán)格的化學(xué)和氯同位素分析，發(fā)現(xiàn)該礦物的氯同位素組成和地球礦物顯著不同，與月球上的礦物相符，排除了地球污染或火箭尾氣作為這種水合物的來源。
中國科學(xué)院物理研究所研究員陳小龍表示，“這個結(jié)果改變了我們對月壤是否含水及含水存在形式的認(rèn)識。通過熱力學(xué)分析計(jì)算，我們能夠估算出最低當(dāng)年月球火山噴發(fā)時有多少水、水蒸氣，大大加深對月球的認(rèn)識”。
專家稱，新發(fā)現(xiàn)的這種水合礦物揭示了月球上水分子可能存在的一種形式——水合鹽。與易揮發(fā)的水冰不同，這種水合物在月球高緯度地區(qū)非常穩(wěn)定。這意味著，即使在廣闊的月球陽光照射區(qū)，也可能存在這種穩(wěn)定的水合鹽。這為未來月球資源的開發(fā)和利用提供了新的可能性。
這次發(fā)現(xiàn)的水合礦物中不僅富含水分子還富含銨，甚至有少量鉀，如果未來在月球上能找到大量這類水合礦物，有望為人類開發(fā)利用月球資源提供更多可能性。研究人員陳小龍表示，“這類水合礦物中富含銨，銨是一種氮肥，我們地球上用的是碳酸氫銨。除此之外還有少量的鉀，鉀屬于鉀肥，這個發(fā)現(xiàn)為今后人類在月球上種植作物提供很大的可能性”
來源：China航天
轉(zhuǎn)載時間：2024.7.25
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