月球儲水層在哪里？嫦娥五號月壤樣品提供線索

來源:科技日報 2023-03-28 10:34 http://www.d-black.cn/

　　月球究竟有沒有儲水層？如果有，在哪里？嫦娥五號月球樣品為揭開這一謎題帶來驚喜。3月27日，國際學(xué)術(shù)期刊《自然·地球科學(xué)》刊發(fā)的一篇文章稱，中英學(xué)者在嫦娥五號月球樣品中，測量到撞擊玻璃珠中的水，發(fā)現(xiàn)玻璃珠中的水含量從邊緣向中心逐漸遞減。科研團(tuán)隊推測，這是太陽風(fēng)中的氫離子注入撞擊玻璃珠，并在其內(nèi)部擴(kuò)散、保存下來。

　　在過去20年的月球探索中，人類已經(jīng)在月球表面發(fā)現(xiàn)了大量水的痕跡。研究人員認(rèn)為，太陽風(fēng)中的氫離子，與月表物質(zhì)中的氧結(jié)合，形成羥基或水分子，并維持月球表面的水循環(huán)。

　　“還有觀點認(rèn)為，月壤深處存在儲水層，然而，這一儲水層一直未被發(fā)現(xiàn)。”該論文共同通訊作者、南京大學(xué)教授惠鶴九告訴科技日報記者。

　　在太空中，隕石、小行星撞擊月球后，會熔融月表的土壤和巖石，這些熔體濺射出來，形成的液滴冷卻后，形成撞擊玻璃珠。在嫦娥五號月球樣品中，就有大量撞擊玻璃珠。

　　惠鶴九介紹，此次研究中，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、中國科學(xué)院大學(xué)、南京大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的學(xué)者聯(lián)合英國學(xué)者，詳細(xì)研究了嫦娥五號月壤中32個質(zhì)地均勻的撞擊玻璃珠。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，撞擊玻璃珠的平均水含量可高達(dá)0.05%。

　　“這相當(dāng)于一噸撞擊玻璃珠中有0.5千克水，比我們想象得要多。這里所說的玻璃珠中的水不是通常意義的水，而是存在于玻璃珠中的氫，這些氫可以通過一定反應(yīng)轉(zhuǎn)換成我們能利用的水。”惠鶴九說。

　　更有意思的是，撞擊玻璃珠中的水含量呈現(xiàn)明顯的擴(kuò)散環(huán)帶特征，水含量從玻璃珠的外緣向核心部位遞減。

　　這一現(xiàn)象的緣由在科研團(tuán)隊隨后的研究中露出端倪，“撞擊玻璃珠中富水的外部區(qū)域的氫同位素組成與太陽風(fēng)的氫同位素組成相近，所以我們推測外部區(qū)域的水來自太陽風(fēng)中氫的注入。”惠鶴九解釋。

　　科研人員同時發(fā)現(xiàn)，有些玻璃珠最邊緣處的氫含量降低。他們推測，這應(yīng)該是玻璃珠經(jīng)歷過后期的撞擊或加熱事件，導(dǎo)致其又丟失了部分水。

　　“此次研究發(fā)現(xiàn)的新機(jī)制揭示出月壤中的撞擊玻璃珠是一個儲水寶庫，它們可以維持月表水循環(huán)。團(tuán)隊結(jié)合月球全球尺度月壤厚度分析，推測出月壤的儲水量最高可達(dá)2.7×10^14千克。”惠鶴九認(rèn)為，在人類未來的深空探測中，撞擊玻璃珠或許可以作為候選水源提供補給，但前提是收集玻璃珠、提取水的效率要高。（記者金鳳）

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責(zé)任編輯：曾少林