重大发现！我国科学家在月壤中首次发现分子水！你准备种点啥？

发布日期：2024-09-19 17:13

来源类型：板娘小薇 | 作者：G.

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月球上是否存在水？

中国人传承千年的种菜天赋

能否在月球“发扬光大”？

一直以来

都是许多网友关心的热点

近日

我国科学家

首次在月壤中发现分子水

消息一经发布

再次点燃网友对种菜的向往

全球首次！

我国科学家在月壤中发现分子水

月球上是否存在水，对于月球演化研究和资源开发至关重要。

我国科学家在嫦娥五号带回的月球样本中发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1。

月球含水矿物晶体照片

我国嫦娥五号采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩，距今约20亿年，是迄今为止人类采集的纬度最高的月球样品。

科研人员在嫦娥五号月壤样品中发现，这些月球水和铵以一种水合矿物形式出现。该矿物的分子式中含有多达六个结晶水，水分子在样品中的质量比高达41%。

通过红外光谱等专业仪器，科研人员清晰地观察到了源于水分子和铵的特征，甚至还可以清晰地看到水分子中的氢。

中国科学院物理研究所副研究员金士锋介绍，“这样含水分子的矿物，在之前返回的月壤中从未发现过。”

此前，国际科学界对1969年至1972年采集的阿波罗样品的研究表明，月壤中未发现任何含水矿物。之后，月球不含水成为月球科学的基本假设，这对认识月球火山演化、月地起源等问题产生了重要影响。

为了确保我国科学家这次研究发现的准确性，研究人员进行了严格的化学和氯同位素分析，发现该矿物的氯同位素组成和地球矿物显著不同，与月球上的矿物相符，排除了地球污染或火箭尾气作为这种水合物的来源。

中国科学院物理研究所研究员陈小龙表示，“这个结果改变了我们对月壤是否含水及含水存在形式的认识。通过热力学分析计算，我们能够估算出最低当年月球火山喷发时有多少水、水蒸气，大大加深对月球的认识。”

月球到底能不能种菜？

专家称，新发现的这种水合矿物揭示了月球上水分子可能存在的一种形式——水合盐。与易挥发的水冰不同，这种水合物在月球高纬度地区非常稳定。

这意味着，即使在广阔的月球阳光照射区，也可能存在这种稳定的水合盐。这为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。

这次发现的水合矿物中不仅富含水分子还富含铵，甚至有少量钾，如果未来在月球上能找到大量这类水合矿物，有望为人类开发利用月球资源提供更多可能性。

研究人员陈小龙表示，“这类水合矿物中富含铵，铵是一种氮肥，我们地球上用的是碳酸氢铵。除此之外还有少量的钾，钾属于钾肥，这个发现为今后人类在月球上种植作物提供很大的可能性。”

月壤中的水来自太阳风

嫦娥五号探测器携带了月球矿物光谱分析仪，在采样过程中获取了月表的光谱。“光谱仪是靠发现羟基或者水分子的明显吸收特征来测量水。”中科院上海技物所研究员何志平介绍，“通过分析3微米附近的光谱特征，就可以识别月表水并获得水含量。”

据了解，嫦娥五号光谱仪对采样区约2米见方的区域进行了光谱观测，除了月壤之外还包括了一块没有带回来的岩石。数据分析结果表明，嫦娥五号采样区的水含量在120 ppm（百万分之一）以下，而岩石中的水含量约为180 ppm——这相当于1吨月壤中大约有120克水，1吨岩石中大约有180克水。

需要指出的是，这儿的“水”并不是我们喝的“水”。光谱仪在月面探测到的“水”都藏在岩石中，水分子代表稍微加热就可以跑出来的“结合水”，羟基则代表需要较高温度才能析出的“结构水”。

那么，这些水从何而来？科研人员解释，结合样品分析，月壤中的水绝大部分是太阳风的贡献——太阳风里有很多氢，轰到月面与月壤里的氧结合形成了羟基或者水分子。

和月壤中的水含量相比，岩石中多出来的60ppm水有来自何方？科研人员推测，岩石是来自于比嫦娥五号着陆点本地玄武岩更古老的区域，多出来的水可能代表了月球内部水。

科研新发现，种地有期待

希望更多探（种）月（菜）

好消息传来！

转自：北京科技报社

来源： 科普进行时