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全球首次!我國科學(xué)家在月壤中發(fā)現(xiàn)分子水

2024-07-24 18:54:41

來源:央視新聞客戶端

  月球上是否存在水,對于月球演化研究和資源開發(fā)至關(guān)重要。記者從中國科學(xué)院物理研究所獲悉,我國科研人員近期在嫦娥五號帶回的月球樣本中,發(fā)現(xiàn)了月球上一種富含水分子和銨的未知礦物晶體。這標(biāo)志著科學(xué)家首次在月壤中發(fā)現(xiàn)了分子水,揭示了水分子和銨在月球上的真實存在形式。該研究成果近日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然-天文學(xué)》在線發(fā)表。

  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。科研人員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六個結(jié)晶水,水分子在樣品中的質(zhì)量比高達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:我們從電腦圖中看到,嫦娥五號月壤樣品中發(fā)現(xiàn)的第一種富含水分子的礦物,它是一種非常透明的晶體。這個晶體是我們從大約幾千顆嫦娥五號的月壤樣品當(dāng)中,通過大量的分析方法,把它篩選出來的。這樣一個含水分子的礦物之前在返回的月壤當(dāng)中從來沒有發(fā)現(xiàn)過。

  據(jù)了解,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。此后,月球不含水成為月球科學(xué)的基本假設(shè),這對認識月球火山演化、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,研究人員進行了嚴格的化學(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:這次發(fā)現(xiàn),可以說改變了我們對月壤是否含水以及含水存在形式的認識。通過熱力學(xué)分析、計算,我們就能夠估算出最低當(dāng)年月球火山噴發(fā)的時候,這里邊有多少水、水蒸氣,對月球當(dāng)年的演化會大大加深認識。

  新發(fā)現(xiàn)或為月球資源開發(fā)利用提供可能性

  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維度地區(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。

  專家稱,這次發(fā)現(xiàn)的水合礦物中不僅富含水分子,而且還富含銨,甚至少量鉀,如果未來在月球上能找到大量的這類水合礦物,就有望為人類開發(fā)利用月球資源提供更多可能性。

  中國科學(xué)院物理研究所研究員 陳小龍:銨是一種氮肥,我們地球上用的都是這種碳酸氫銨,這些都是屬于氮肥的范疇。除此之外,還有少量的鉀,這個鉀就屬于鉀肥。這個發(fā)現(xiàn)就為今后人類在月球上生存和種植作物,提供了一個很大的可能性。

  來源:央視新聞客戶端

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