我国首次在月壤中发现分子水
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  我国科研团队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。这标志着科学家首次在月壤中发现了分子水,揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式。相关研究成果近日在线发表在《自然·天文学》。
  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。针对1969年至1972年阿波罗采集样品的研究表明,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。1994年,研究人员通过克莱门汀探测器观测月球两极,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”发现月球表面存在太阳风导致的羟基或水分子信号。同年,月球观测和传感卫星以2.5公里每秒的速度撞击了月球永久阴影区,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。针对当年阿波罗采集的月球样品,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”(氢离子、氢氧根或水),但没有水分子存在的确凿证据。
  我国嫦娥五号采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩,是迄今纬度最高的月球样品,为月球水的研究提供了新机遇。来自中国科学院物理研究所等单位的科研人员,基于单晶衍射和化学分析,发现样品中的月球水和铵以水合矿物形式ULM-1出现。该矿物的分子式中含有多达6个结晶水,水分子在样品中的质量比高达41%。
  ULM-1的晶体结构和组成,与地球上近年发现的一种稀有火山口矿物相似。在地球上,该矿物由热玄武岩与富含水和铵的火山气体相互作用形成,这为月球上的水和铵的来源提供了新线索。热力学分析显示,当时月球火山气体中水的含量下限,与目前地球中最干燥的伦盖火山相当,这对探讨月球的演化过程具有重要意义。
  该水合矿物的发现,揭示了月球上水分子可能存在的一种形式——水合盐。为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。
  (北京晚报)