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嫦娥五號樣品發(fā)現月壤礦物中存在高含量的水
2022年09月13日 09:00
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  中新網貴陽9月12日電 (記者 楊茜)記者12日從中國科學院地球化學研究所獲悉,通過對嫦娥五號月壤樣品研究,發(fā)現嫦娥五號礦物表層中存在高含量的水,來源于太陽風的注入作用,其主要以OH的形式存在。

礦物水含量和氫同位素比值 中國科學院地球化學研究所供圖
礦物水含量和氫同位素比值 中國科學院地球化學研究所供圖

  據悉,遙感探測發(fā)現月表普遍存在水,Apollo月球樣品分析結果有限,月表水的成因和分布也一直存在爭議。近日,中國科學院比較行星學卓越創(chuàng)新中心成員、中國科學院地球化學研究所唐紅、李雄耀團隊針對嫦娥五號月壤樣品開展了研究,通過紅外光譜和納米離子探針分析,發(fā)現嫦娥五號礦物表層中存在大量的太陽風成因水,估算出太陽風質子注入為嫦娥五號月壤貢獻的水含量至少為170 ppm。

  此次研究結合透射電鏡與能譜分析,揭示了太陽風成因水的形成和保存主要受礦物的暴露時間、晶體結構和成分等影響。該研究證實了月表礦物是水的重要“儲庫”,為月表中緯度地區(qū)水的分布提供了重要參考。

嫦娥五號礦物表層顯微結構的TEM圖 中國科學院地球化學研究所供圖
嫦娥五號礦物表層顯微結構的TEM圖 中國科學院地球化學研究所供圖

  此次研究揭示了月壤礦物中高含量的太陽風成因水,評估了月表中緯度地區(qū)太陽風成因水分布情況,為未來月表水資源利用提供了重要依據,同時也為太陽系無大氣天體(如水星、小行星)太陽風成因水的形成機制提供了重要參考。此次研究成果已發(fā)表于國際權威期刊《Nature Communications》。

  中國嫦娥五號任務在月球風暴洋東北部(43.06°N,51.92°W)采集了1.731 kg月壤樣品,該采樣點緯度高于以往Apollo和Luna任務的采樣點。此外,同位素定年結果表明嫦娥五號樣品年齡約為20億年,是目前獲得的最年輕的月球樣品。相比于Apollo樣品,嫦娥五號樣品采樣位置和形成年齡獨特,為探究月表水的含量和分布提供了全新的窗口。

嫦娥五號礦物表層顯微結構的TEM圖 中國科學院地球化學研究所供圖
嫦娥五號礦物表層顯微結構的TEM圖 中國科學院地球化學研究所供圖

  月表的翻騰作用導致月壤顆粒暴露在太陽風中的時間不同,即礦物中注入的太陽風質子總量不同,從而導致太陽風成因水的含量不同。太陽風粒子注入會造成礦物表面結構破壞,因此環(huán)帶的非晶化程度可以評估礦物的暴露時間。此次研究發(fā)現礦物的太陽風暴露時間是影響太陽風成因水含量最主要的因素。

  結合嫦娥五號月壤礦物組成,估算出嫦娥五號地區(qū)月壤中的太陽風成因水含量至少為170 ppm,這一數值顯著高于月球內部水,因此本研究認為太陽風質子注入是嫦娥五號地區(qū)月壤中水的主要來源。

  此外,此次研究表明在月表中緯度地區(qū),如風暴洋北部和雨海盆地,其月壤成熟度與嫦娥五號地區(qū)相似,可能存在近似含量的太陽風成因水;而風暴洋西北側的高地地區(qū)月壤相對成熟,該地區(qū)月壤中可能存在更高含量的太陽風成因水。(完)

 責任編輯:楊英琦

嫦娥五號樣品發(fā)現月壤礦物中存在高含量的水

2022年09月13日 09:00 來源 中國新聞網

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