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“嫦五”揭秘月壤水含量:每吨120克

2022-01-10 04:25:31大公报
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  综合央视新闻、中国科学报报道:由中科院地质地球所行星科学团队与上海技术物理研究所、国家空间科学中心、夏威夷大学、南京大学合作的科研团队合作,通过对嫦娥五号所携带“月球矿物光谱分析仪”探测的数据进行研究,首次获得了月表原位条件下的水含量。最新研究显示,1吨月壤中约有120克“水”,1吨岩石中约有180克水。这一研究成果8日在《科学─进展》上发表。科研团队介绍,光谱仪所探测到的水指矿物里的水分子或者羟基,在一定条件下才能转化为可以喝的水。

  “月球上到底有没有水?”是一个历时半个世纪的争论。早在1952年,氘的发现者、美国化学家哈罗德.尤里大胆猜测月球上太阳永远无法照射到的洼地中可能存在像水一样的挥发性物质。1969年至1972年,美国“阿波罗”计划给了宇航员“眼见为实”的机会。遗憾的是,在实验室里测量他们带回来的样品发现月壤很干,留在月球表面探测大气的仪器也并没有探测到水汽。从此,“月球是干的”几乎成为人们的共识。2020年12月,嫦娥五号探测器成功着陆在了月球风暴洋北部地区,并将1731克的月球样品送返地球,除了采集月球样品返回地球,嫦娥五号探测器的另外一个重要任务是在原位条件下获取采样区的形貌与物质成分,解析月表水特征。

  “嫦六”“嫦七” 出师有名

  据了解,嫦娥五号光谱仪对采样区约2米×2米范围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。探测发现岩石和月壤体现出不同程度的吸收。

  实验室的数据显示矿物中水的含量与其光谱吸收强度具有很好的线性关系,这个线性关系主要与粒径相关。根据目前已有月壤样品的测量,它们的平均粒径约60~80微米,据此估算嫦娥五号采样区的水含量在120ppm以下;而岩石中的水含量约为180ppm。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。

  不久前,中科院地质地球所的科研团队在《自然》上同时发表三篇论文。其中一篇论文报道了基于纳米离子探针分析技术对月球内部水的探测结果,确定嫦娥五号着陆区月幔源区非常“乾”,推测原因之一可能是由于风暴洋地区长期的火山喷发造成强烈脱气的结果。论文通讯作者之一、地质地球所研究员林杨挺告诉《中国科学报》,嫦娥六号、嫦娥七号将在原位和轨道尺度继续探测月表水的含量、分布,这项研究成果将为“嫦六”“嫦七”科学目标实现提供支撑。

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