月球上是否存在水,對月球演化研究和資源開發至關重要。記者23日從中國科學院物理研究所獲悉,基于嫦娥五號月球樣品,我國科研人員發現了月球上一種富含水分子和銨的未知礦物晶體:六水氯化鎂銨。這一發現標志著首次在月壤中發現了分子水,同時揭示了水分子和銨在月球上的真實存在形式。相關研究成果在線發表于《自然·天文學》。
半個多世紀以來,學術界一直在研究探索月球上是否存在水。在早期美國阿波羅任務采集的月壤中,人們沒有發現任何含水礦物,一度讓科學界認為月球是干燥的荒漠。直到近年來,一系列遙感任務在月球兩極的永久陰影區和部分月球光照區,發現了月球水存在的證據。借助于精密設備,人們在返回的月壤中陸續發現了微量羥基,但沒有發現水分子存在的確鑿證據。
嫦娥五號采集的月壤樣品屬于最年輕的玄武巖,并且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的機遇。
科研人員此次對嫦娥五號月球樣品進行了精細的單晶衍射和化學分析,在其中發現了一種富含水分子和銨的透明晶體,水分子的質量占該礦物總質量的41%。科研人員還分析了該礦物的同位素成分和形成條件。結果表明,該礦物的氯同位素組成和月球樣品相近,不是來自地球污染或火箭尾氣。
“這種富水礦物的發現為我們揭示了月球上水分子存在的一種形式——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。”論文共同第一作者、中國科學院物理研究所副研究員金士鋒說,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。
金士鋒表示,月球表面水合礦物的發現是對月球水和銨研究的重大突破,為未來月球資源的開發和利用提供了新的可能性。(記者陸成寬)
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