中国登月器首次现场探测月球水

中国登月器首次现场探测月球水

当中国的嫦娥五号探测器于 2020 年 12 月访问月球时,它不仅收集了月球物质样本以返回地球。当它在那里时,该任务对周围的月球岩石进行了观察——这些数据对于在未来的研究中对样本进行背景化至关重要。

这些观察结果已成为宝藏。在月球风化层的光谱图像中,科学家们现在发现了月球上有水的证据。

根据使用嫦娥五号月球矿物光谱仪进行的测量,在航天器着陆的北大洋中可以发现高达百万分之120的水。

虽然我们已经看到有水的证据月球之前,这一直是无论是从轨道或路过的航天器,或样品返回地球。这一新证据是有史以来第一次从原位测量中恢复。

这一突破支持了先前的发现,即月球上的水可能相对丰富,与月球风化层中的矿物质、月球表面的顶层尘埃和碎石结合在一起。

以地球的标准来看,这里的水量非常干燥,而且提取水并不容易,所以这并不意味着未来的月球任务将有一个易于使用的水源。

但是,有趣的是,嫦娥五号对其附近一块巨石的测量显示其含水量更高——大约为百万分之 180。

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着陆器对月球环境的看法。(嫦娥五号)

这块巨石很轻且呈水泡状(有许多空洞),这强烈表明它是地下火山起源。反过来,这表明月球内部可能还有一个额外的水源。

中国科学院地质与地球物理研究所地质学家林红雷解释说: “成分和轨道遥感分析表明,这块岩石可能是从较老的玄武岩单元中挖掘出来的,并被弹射到嫦娥五号的着陆点。”

“因此,与岩石碎片的较高含水量相比,土壤的较低含水量可能表明嫦娥五号着陆点下方的地幔储层正在脱气。”

这种解释与 Oceanus Procellarum 大面积火山活动的历史是一致的。对返回地球的嫦娥五号样本的分析证实了这一历史,这表明该地区的火山活动时间比我们以前想象的要长得多。

反过来,这表明特定的火山沉积物可能是维持低纬度地区长期月球基地人类生命维持所必需的,那里不太可能形成冰沉积物。

研究人员说,未来需要对岩石的含水量进行研究,以确定它是否由来自月球内部的水组成。他们还希望他们的发现能够与未来对返回样本的研究进行交叉引用,以了解更多关于月球风化层中的水的信息。

“目前尚不清楚我们检测到的水是羟基水还是分子水,”他们在论文中写道。

“在未来的研究中,有必要分析返回样品中水和其他挥发性成分以及水泡状岩石碎屑的羟基和分子水的形态。”

该研究已发表在《科学进展》上。

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