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我国科学家在月壤中首次发现分子水
2024年07月24日 15:30:31
来源：化工仪器网 点击量：9275
这一发现不仅标志着科学家首次在月壤中确认了分子水的存在，还揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式，具有重要的科研意义。
【化工仪器网 项目成果】据中国科学院物理研究所消息，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员陈小龙、副研究员金士锋、博士研究生郝木难等，联合北京科技大学副教授郭中楠、天津大学工程师殷博昊、中国科学院青海盐湖研究所研究员马云麒、郑州大学工程师邓丽君等，在嫦娥五号带回的月球样本中，发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1。这一发现不仅标志着科学家首次在月壤中确认了分子水的存在，还揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式，具有重要的科研意义。
月球上是否存在水，对于月球演化研究和资源开发至关重要。对1969年至1972年采集的阿波罗样品的研究表明，月壤中未发现任何含水矿物。此后，月球不含水成为月球科学的基本假设，这对认识月球火山演化、月地起源等问题产生了重要影响。然而，随着科技的进步和探测手段的不断发展，这一假设逐渐受到挑战。
1994年，研究人员通过克莱门汀探测器对月球两极进行观测，提出极区永久阴影区的月壤中可能存在水冰。2009年，月船一号搭载的月球矿物绘图光谱仪发现，月球表面存在太阳风导致的羟基和/或水分子信号。同年，月球观测和传感卫星以2.5公里/秒的速度撞击了月球永久阴影区，而对撞击尘埃的遥感测量显示了水的信号。近年来，遥感数据表明月球光照区有水分子存在的迹象。针对当年采集的阿波罗月球样品，科学家运用高灵敏度的表征技术，在部分玻璃和矿物中发现了百万分之一量级的“水”(H+、OH-或H2O)，但没有水分子存在的确凿证据。
嫦娥五号采集的月壤样品为这一问题的研究提供了新的机遇。这些样品属于最年轻的玄武岩，且是迄今为止纬度最高的月球样品。科研团队通过单晶衍射和化学分析，在这些样品中发现了ULM-1矿物晶体，该矿物分子式中含有多达六个结晶水，水分子在样品中的质量比高达41%。
这种水合矿物的发现具有重要意义。与易挥发的水冰不同，这种水合物在月球高维度地区(如嫦娥五号采样点)非常稳定。这意味着，即使在广阔的月球阳光照射区，也可能存在这种稳定的水合盐。这一发现为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性，尤其是在月球水资源勘探和利用方面具有重要的应用价值。
总的来说，我国科学家在月壤中首次发现富含水分子和铵的矿物晶体ULM-1，不仅填补了月球科学领域的一项空白，还为我们认识月球的演化过程提供了新的视角和线索。这一发现无疑将为未来的月球探测和资源开发注入新的动力。
相关研究成果以Evidence of a hydrated mineral enriched in water and ammonium molecules in the Chang'e-5 lunar sample为题，在线发表在《自然-天文学》(Nature Astronomy)上。
参考来源：中国科学院物理研究所
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