中國科學家在月壤中首次發現分子水
本報北京7月23日電(中青報·中青網記者 邱晨輝)月球上究竟有沒有水?中國科學家給出了最新判斷。記者今天從中國科學院獲悉,中國科學家在嫦娥五號帶回的月球樣本中,發現了月球上一種富含水分子和銨的未知礦物晶體——ULM-1。這標志著科學家首次在月壤中發現分子水,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術期刊《自然·天文學》在線發表。
月球上是否存在水,對于月球演化研究和資源開發至關重要,是科學家致力于破解的重要研究課題。對1969年至1972年采集的阿波羅樣品的研究表明,月壤中未發現任何含水礦物。此后,月球不含水成為月球科學的基本假設,這對認識月球火山演化、月地起源等問題產生了重要影響。1994年,研究人員通過克萊門汀探測器對月球兩極進行觀測,提出極區永久陰影區的月壤中可能存在水冰。近年來,遙感數據表明月球光照區有水分子存在的跡象。針對當年采集的阿波羅月球樣品,科學家運用高靈敏度的表征技術,在部分玻璃和礦物中發現了百萬分之一量級的“水”,但沒有水分子存在的確鑿證據。
2020年12月,嫦娥五號采擷月壤歸來,這是人類探測器時隔40多年再次將月球樣品帶回地球。嫦娥五號采集的月壤樣品屬于最年輕的玄武巖,是迄今為止緯度最高的月球樣品,為月球水的研究提供了新機遇。我國科研人員開展的這項研究基于單晶衍射和化學分析發現,這些月球水和銨以一種水合礦物形式出現。
據介紹,為了確保這一發現的準確性,研究人員進行了嚴格的化學和氯同位素分析。研究人員對該礦物化學成分和形成條件進行分析,進一步排除了地球污染或火箭尾氣作為這種水合物的來源。
一名參與研究的科研人員表示,這種水合礦物的發現揭示了月球上水分子可能存在的一種形式——水合鹽。與易揮發的水冰不同,這種水合物在月球高緯度地區非常穩定。這意味著,即使在廣闊的月球陽光照射區,也可能存在這種穩定的水合鹽。
“這為未來月球資源的開發和利用提供了新的可能性。”另一名參與研究的科研人員說。