嫦娥五号样品最新研究成果
每吨月壤至少含水170克
证实月表矿物是水的重要“储库”,为未来月表水资源利用提供重要依据
2022-09-13 00:00来源:厦门日报

  嫦娥五号拍摄的月球表面照片。 本组图/新华社发

  嫦娥五号带回的月壤

  从古人“举头望明月”到后人开启探月步伐,人类一直在讨论一个话题:月亮上有水吗?如果有,水以什么形态存在呢?今年1月,我国科研团队给出回答,在嫦娥五号带回来的月壤中,首次获得了月表原位条件下的水含量。

  近日,中国科学家对月壤的研究更进一步:月球上不仅有水,而且存在高含量水。中国科学院地球化学研究所科研团队对嫦娥五号月壤样品开展研究,发现嫦娥五号矿物表层中存在大量的太阳风成因水。该研究证实了月表矿物是水的重要储库,为月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。

  “高含量”如何判定?

  据悉,遥感探测发现月表普遍存在水,但阿波罗月球样品分析结果有限,月表水的成因和分布一直有争议。此次,中国科研团队通过红外光谱和纳米离子探针分析,发现嫦娥五号月壤矿物表层中存在大量太阳风成因水,并估算出太阳风质子注入为嫦娥五号月壤贡献的水含量至少为170ppm,相当于每吨月壤中至少含有170克水。而今年1月首次发现月壤中有水时,测算的数据为每吨月壤中约有120克水。这样一看,对比就很明显了,这也是为什么将嫦娥五号月壤“水”判定为高含量水。

  此次研究结合透射电镜与能谱分析,揭示了太阳风成因水的形成和保存主要受矿物的暴露时间、晶体结构和成分等影响。该研究证实了月表矿物是水的重要“储库”,为月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。

  此次研究还为未来月表水资源利用提供了重要依据,同时也为太阳系无大气天体(如水星、小行星)太阳风成因水的形成机制提供了重要参考。

  样品中的水从何而来?

  同位素定年结果表明,嫦娥五号月壤年龄约为20亿年,是目前获得的最年轻的月球样品。相比于阿波罗样品,嫦娥五号样品的采样位置和形成年龄独特,为探究月表水的含量和分布提供了全新窗口。

  那么,这些水究竟从何而来?我国科研团队在今年1月首次发现月壤中有水,并且结合样品分析,月壤中的水绝大部分是来自于太阳风的贡献。今年6月,我国科研团队发现嫦娥五号着陆区月壤中明显含有羟基形式的“水”,但平均含量较低。同时研究表明,嫦娥五号月壤样品中肯定存在来源于月球内部的原生水。研究团队对嫦娥五号月球样品的实验室分析,发现了至少一种含水矿物:羟基磷灰石,证明了嫦娥五号月壤样品中存在来自岩浆结晶过程的“水”,说明“水”在月球晚期岩浆活动过程中不仅存在,而且可能起到非常重要的作用。

  综合央视新闻、中新网

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  我国探月工程四期

  获批立项

  ●包括嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号任务

  ●将登陆月球背面并建立国际科研站基本型

  据央视新闻报道 我国探月工程有了新的进展。探月与航天工程中心主任刘继忠近日向媒体表示,探月工程四期任务已获批立项,目前进展顺利。

  刘继忠介绍,探月工程四期包括嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号任务,这三个任务将在未来十年之内陆续实施。其中,嫦娥六号是嫦娥五号的备份,具备采样返回功能,将前往月球背面执行任务。

  刘继忠说,探月工程四期目前进展顺利,嫦娥六号产品基本上已经生产完毕,嫦娥七号正在研制中,后续将对月球南极进行探测,还将建立国际月球科研站的基本型。

  刘继忠表示,这些任务的目的是为建月球科研站打下基础,因此有很多技术需要攻关。同时,需要勘察月球能源,挑战非常大。

  根据中国国家航天局公布的计划,对月球南极的探索将由嫦娥六号和七号来完成,而嫦娥八号则将进行一些关键技术的月面试验,为建设月球科研基地做前期探索。

  自2004年启动的中国探月工程,分“绕、落、回”三期。2007年发射的嫦娥一号、2010年发射的嫦娥二号及2013年发射的嫦娥三号此前已分别完成第一期和第二期任务。2020年11月,嫦娥五号成功发射,2020年12月,嫦娥五号携带月球样品成功返回地球,标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走规划如期完成。

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责任编辑:杨韵