華僑網 科技教育 重大發現 嫦五立新功 證實月球有「水庫」

重大發現 嫦五立新功 證實月球有「水庫」

圖:探月尋水四大暢想

從「舉頭望明月」到如今飛天探月,「月亮上有水嗎?」一直是人們關心的話題。近日,中國科學院地球化學研究所通過對嫦娥五號月壤樣品研究,發現嫦娥五號礦物表層中不僅有水,還存在高含量的水,來源於太陽風的注入作用,其主要以羥基化合物(OH)的形式存在。該研究證實了月表礦物是水的重要「儲庫」,為月表中緯度地區水的分布提供了重要參考,也為未來月表水資源利用提供了重要依據。

  綜合中新社、新華社、央視新聞報道:遙感探測發現月表普遍存在水,美國Apollo月球樣品分析結果有限,月表水的成因和分布也一直存在爭議。近日,中國科學院比較行星學卓越創新中心成員、中國科學院地球化學研究所唐紅、李雄耀團隊針對嫦娥五號月壤樣品開展了研究,通過紅外光譜和納米離子探針分析,發現嫦娥五號礦物表層中存在大量的太陽風成因水,估算出太陽風質子注入為嫦娥五號月壤貢獻的水含量至少為170ppm(百萬分比濃度)。

  月表水研究全新窗口

  此次研究結合透射電鏡與能譜分析,揭示了太陽風成因水的形成和保存主要受礦物的暴露時間、晶體結構和成分等影響。該研究證實了月表礦物是水的重要「儲庫」,為月表中緯度地區水的分布提供了重要參考。

  研究揭示了月壤礦物中高含量的太陽風成因水,評估了月表中緯度地區太陽風成因水分布情況,為未來月表水資源利用提供了重要依據,同時也為太陽系無大氣天體(如水星、小行星)太陽風成因水的形成機制提供了重要參考。研究成果已發表於國際權威期刊Nature Communications。

  中國嫦娥五號任務在月球風暴洋東北部採集了1.731kg月壤樣品,該採樣點緯度高於以往Apollo和Luna任務的採樣點。此外,同位素定年結果表明嫦娥五號樣品年齡約為20億年,是目前獲得的最年輕的月球樣品。相比於Apollo樣品,嫦娥五號樣品採樣位置和形成年齡獨特,為探究月表水的含量和分布提供了全新的窗口。

  「太陽風」暴露時間影響水含量

  專家表示,月表的翻騰作用導致月壤顆粒暴露在太陽風中的時間不同,即礦物中注入的太陽風質子總量不同,從而導致太陽風成因水的含量不同。太陽風粒子注入會造成礦物表面結構破壞,因此環帶的非晶化程度可以評估礦物的暴露時間。此次研究發現礦物的太陽風暴露時間是影響太陽風成因水含量最主要的因素。

  研究團隊結合嫦娥五號月壤礦物組成,估算出嫦娥五號地區月壤中的太陽風成因水含量至少為170ppm,這一數值顯著高於月球內部水,因此本研究認為太陽風質子注入是嫦娥五號地區月壤中水的主要來源。

  研究還表明在月表中緯度地區,如風暴洋北部和雨海盆地,其月壤成熟度與嫦娥五號地區相似,可能存在近似含量的太陽風成因水;而風暴洋西北側的高地地區月壤相對成熟,該地區月壤中可能存在更高含量的太陽風成因水。

  鋪路南極科研站建設

  日前,我國探月工程有了新進展。探月工程副總指揮、國家航天局探月與航天工程中心主任劉繼忠表示,探月工程四期任務已獲國家批覆,目前進展順利,嫦娥七號正在研製中,後續將對月球南極進行探測,還將建立國際月球科研站的基本型。

  據報道,中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁曾表示,如果能找到水,月球南極的科研站就可以長時間運行。同時也有利於人類未來到月球南極進行短期考察。

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