月球上究竟有多少“水”?中國科學院地質與地球物理研究所研究員胡森、林楊挺團隊聯合南京大學教授惠鶴九團隊,在嫦娥六號取回的月背樣品中尋找“水”的痕跡。這項針對月球背面月幔水含量的研究顯示,每克嫦娥六號玄武巖中的水含量小于2微克,為公開報道數據中的最低值。4月9日,相關研究成果在《自然》上發表。

科學界普遍認為,月球起源于一次劇烈碰撞——約45億年前,一顆火星大小的天體撞擊原始地球,拋射出的物質經過重新吸積,形成了月球?!斑@樣猛烈的撞擊,相當于把地球拋射出的巖石又烘烤了一次,水的含量必然更低。”胡森表示,全球科研人員都希望通過對月球樣品的研究,確認月幔中的水含量。此前,人類獲取的月球樣品均位于月球正面,嫦娥六號實現了人類首次月背采樣返回,在月球南極-艾特肯盆地取得了獨一無二的月背樣品。
與人們普遍理解的液態水不同,在月球表面,“水”主要是以磷灰石等含水礦物的形態存在。因此,科研團隊要“在石頭里找水”,也就是從中尋找氫、羥基等組分的痕跡。
經過申請,科研團隊獲批了5克嫦娥六號月壤樣品。“月壤顆粒細如面粉,在這5克樣品中,我們挑選出500多顆直徑100至300微米的巖屑顆粒,其中僅有160顆為玄武巖顆粒?!焙f,團隊要先在潔凈實驗室進行細致挑選,再將重量僅二三十毫克的玄武巖顆粒經過包埋、固化、研磨、拋光等處理,借助掃描電鏡找到相對含水的磷灰石、淬火的母巖漿等分析對象,最后利用離子探針進行水含量與氫同位素測定。
研究結果顯示,月球背面月幔源區的水含量僅有1至1.5微克每克,這明顯低于月球正面月幔的平均值,約為7微克每克。即使是地球上最干旱的塔克拉瑪干沙漠,每克砂石中的水含量也有2000微克左右。“月球是十分貧水的,背面月幔比正面月幔還要更‘干’一些?!焙f,月球具有明顯的二分性,圍繞月幔水含量的研究,對揭示月球起源、巖漿活動、資源環境效應等方面具有重要意義。此次研究結果,為月球大碰撞起源假說以及月球的后續演化研究提供了關鍵支撐。

論文審稿人表示,研究團隊對人類首批月球背面玄武巖進行了月幔水含量的基礎工作,具有高度原創性。“這篇論文首次報告了月球背面月幔的水含量,它將成為月球背面月幔水含量的里程碑式的一項研究?!?/strong>
來源:北京日報客戶端
記者:劉蘇雅
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