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国庆76周年/嫦六科研新发现 首揭月球水分布

2025-10-02 05:02:20大公报
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  图:嫦娥六号就位探测的地形特征和就位光谱数据获取。\中国科学院

  嫦娥六号带回人类首批月背样品,已取得多项重要科研成果,而在月背就位探测的嫦娥六号探测器又有新发现,为月表水资源利用提供了新视角。

  中国科学院国家天文台李春来、刘建军研究员联合国内外团队利用嫦娥六号就位探测数据,首次揭示了月球表面及次表层水的分布特征,为月球水的形成机制与未来利用提供了关键科学依据。相关成果已于近日在国际学术期刊《自然─天文学》发表。\大公报记者 刘凝哲北京报道

  2024年嫦娥六号任务取得圆满成功,在带回人类首批月背样品之外,嫦娥六号探测器有效载荷在月球背面南极─艾特肯盆地(SPA)进行就位探测。此前研究认为,月球水来源有三种可能──太阳风氢离子注入、彗星或陨石撞击引入和月球原生水。其中,太阳风氢离子注入是月表水的重要来源,但太阳风驱动月表水形成与分布的机制和演化过程,尤其是月表以下次表层水分布特征,缺乏直接观测。中国科学院国家天文台研究员李春来和刘建军团队,联合中国科学院上海技术物理研究所、美国夏威夷大学等的科研人员,利用嫦娥六号就位光谱探测数据,首次揭示了月表及次表层水含量和分布特征。

  次表层平均水含量低于月表

  科学家的研究指出,嫦娥六号着陆区的探测数据显示,该区域月表水含量约为嫦娥五号着陆区的两倍。在探测器着陆过程中,发动机羽流对月表以下毫米至厘米级深度的细粒月壤产生了显著影响,会将次表层的月壤“翻耕”并重新分布,从而形成独特的温度与水含量梯度。具体表现为,距离着陆点越近,温度越高,水含量越低;而距离越远,温度越低,水含量越高。

  进一步研究发现,次表层的平均水含量低于月表。此外,月表水的含量还会随着月面地方时的变化而变化。越接近正午,月表水含量越低。这些观测结果表明,月表及次表层水的分布与月壤成分、颗粒大小、深度以及地方时都有着极为密切的联系。这一发现进一步证实了太阳风注入和撞击翻耕在月表水的形成与演化过程中起关键作用,也为月表水资源利用提供了新视角。

  科学家根据这一研究建立了月表及次表层细粒风化层的双层水含量分布模型,提出了月表及次表层的细粒风化层或是月球水资源利用的重要目标。近期以来,全球科学家根据嫦娥六号月背样品以及探测数据,取得大量全新成果。多位中外专家学者点评嫦娥六号任务时指出,嫦娥六号研究对月球及行星科学领域具有划时代意义,“正在彻底重塑我们对月球的认知”;这些卓越成就标志着行星科学的重大进展,将为中国学者重建月球新的理论框架和演化模型提供历史性机遇,并开启月球科学革命。

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