月球上是否存在水，對于月球演化研究和資源開發(fā)至關(guān)重要。記者從中國科學(xué)院物理研究所獲悉，我國科研人員近期在嫦娥五號帶回的月球樣本中，發(fā)現(xiàn)了月球上一種富含水分子和銨的未知礦物晶體。這標志著科學(xué)家首次在月壤中發(fā)現(xiàn)了分子水，揭示了水分子和銨在月球上的真實存在形式。該研究成果近日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然-天文學(xué)》在線發(fā)表。
我國嫦娥五號采集的月壤樣品屬于最年輕的玄武巖，距今約20億年，是迄今為止人類采集的緯度最高的月球樣品。科研人員在嫦娥五號月壤樣品中發(fā)現(xiàn)，這些月球水和銨以一種水合礦物形式出現(xiàn)。該礦物的分子式中含有多達六個結(jié)晶水，水分子在樣品中的質(zhì)量比高達41%。通過紅外光譜等專業(yè)儀器，科研人員清晰地觀察到了源于水分子和銨的特征，甚至還可以清晰地看到水分子中的氫。
中國科學(xué)院物理研究所副研究員 金士鋒：我們從電腦圖中看到，嫦娥五號月壤樣品中發(fā)現(xiàn)的第一種富含水分子的礦物，它是一種非常透明的晶體。這個晶體是我們從大約幾千顆嫦娥五號的月壤樣品當中，通過大量的分析方法，把它篩選出來的。這樣一個含水分子的礦物之前在返回的月壤當中從來沒有發(fā)現(xiàn)過。
據(jù)了解，此前國際科學(xué)界對1969年至1972年采集的阿波羅樣品的研究表明，月壤中未發(fā)現(xiàn)任何含水礦物。此后，月球不含水成為月球科學(xué)的基本假設(shè)，這對認識月球火山演化、月地起源等問題產(chǎn)生了重要影響。為了確保我國科學(xué)家這次研究發(fā)現(xiàn)的準確性，研究人員進行了嚴格的化學(xué)和氯同位素分析，發(fā)現(xiàn)該礦物的氯同位素組成和地球礦物顯著不同，與月球上的礦物相符，排除了地球污染或火箭尾氣作為這種水合物的來源。
中國科學(xué)院物理研究所研究員 陳小龍：這次發(fā)現(xiàn)，可以說改變了我們對月壤是否含水以及含水存在形式的認識。通過熱力學(xué)分析、計算，我們就能夠估算出最低當年月球火山噴發(fā)的時候，這里邊有多少水、水蒸氣，對月球當年的演化會大大加深認識。
新發(fā)現(xiàn)或為月球資源開發(fā)利用提供可能性
專家稱，新發(fā)現(xiàn)的這種水合礦物揭示了月球上水分子可能存在的一種形式——水合鹽。與易揮發(fā)的水冰不同，這種水合物在月球高維度地區(qū)非常穩(wěn)定。這意味著，即使在廣闊的月球陽光照射區(qū)，也可能存在這種穩(wěn)定的水合鹽。這為未來月球資源的開發(fā)和利用提供了新的可能性。
專家稱，這次發(fā)現(xiàn)的水合礦物中不僅富含水分子，而且還富含銨，甚至少量鉀，如果未來在月球上能找到大量的這類水合礦物，就有望為人類開發(fā)利用月球資源提供更多可能性。
中國科學(xué)院物理研究所研究員 陳小龍：銨是一種氮肥，我們地球上用的都是這種碳酸氫銨，這些都是屬于氮肥的范疇。除此之外，還有少量的鉀，這個鉀就屬于鉀肥。這個發(fā)現(xiàn)就為今后人類在月球上生存和種植作物，提供了一個很大的可能性。
來源：央視新聞客戶端