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中国科学家重大发现!2700亿吨月球水,藏在哪里?

webmaster 2023-3-30 11:1915018 人围观 原作者: webmaster

简介 :月球上或隐藏着近3000亿吨水!我国科学家的最新研究令人兴奋不已,如果真的是这样,我们的航天员在建立月球基地后,或许就不用为饮水的问题发愁了。
月球上或隐藏着近3000亿吨水!我国科学家的最新研究令人兴奋不已,如果真的是这样,我们的航天员在建立月球基地后,或许就不用为饮水的问题发愁了。

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2020年11月24日,我国嫦娥五号月球探测器正式发射升空,并于12月17日将1.73千克月壤样本带回地球。这是人类时隔近五十年来首次再现了月表采样返回的壮举,对科学家们研究月球地质环境、探索月球演化历史具有极其重要的作用。

中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院大学、南京大学、中国科学技术大学等研究机构的学者与来自英国的科学家,对嫦娥五号月壤中32个质地均匀的撞击玻璃珠进行了联合研究,取得了重大的发现。

他们在最新一期的《自然·地球科学》杂志上发表了他们的研究成果,向世人宣布:通过对月球表面玻璃珠的研究可以证明,月球上确实隐藏着大量的水资源。不仅如此,研究人员这一次还进行了定量推测,认为隐藏在月球玻璃珠内的水,一共可能多达2700亿吨!

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所谓的玻璃珠,指的是太空中的小天体在撞击大型天体时产生的矿石。我们知道,这些小天体速度极快,动能极高,撞击瞬间就会转变为热能,融化撞击点的岩石。这些岩石又会瞬间冷却,形成直径仅有几百甚至几十微米的玻璃质颗粒,这就是科学家如今在月球表面发现的玻璃珠。

这些玻璃珠蕴藏着关于月球的许多秘密,正是通过美国宇航局阿波罗计划带回的月球样本中玻璃珠的研究,科学家们确认了月球上有水的事实,推翻了以前对月球干燥理论的认知。

接下来的问题是,月球上的水又是从何而来的呢?它是和地球一样,通过含水的小行星或彗星的撞击得到水的吗?这并非不可能,但不足以解释月球上全部的水的来源。

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科学家们认为,月球水有很大一部分来自太阳。太阳在发光发热的同时,还会释放出强大的辐射。这种辐射不止包括紫外线等电磁波,还包括质子这样的等离子体所形成的太阳风。这些质子在撞击到月球表面后,会和月球土壤中的氧结合,就形成了水,储存在玻璃珠内。

这种形成水的方式不适合地球,因为地球有完整的大气层,可以抵御大量的太阳辐射。别看月球没有大气层围拢住表面的水,但它也找到了形成水的新渠道,宇宙果然很奇妙。

同样的,不只是月球,包括水星这样没有大气层的岩石天体,极有可能也在玻璃珠内储存着大量的水。中国科学院的地球物理学家、本文的通讯作者胡森介绍说:“这些发现表明,月球和太阳系中其他无大气天体表面的撞击玻璃能够储存来自太阳风的水并将其释放到太空中。”

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研究人员表示,这些玻璃珠对于月球的水循环来说至关重要。当月球表面的水流失到太空中时,无定形的冲击玻璃中储存的水就可以进行补充。

还有一点很值得注意,那就是撞击玻璃珠中的水含量呈现明显的扩散环带特征,具体来说,就是从外到内,水含量越来越少。研究人员进一步分析,发现外部区域的氢同位素组成与太阳风高度一致。同种元素的各种同位素比例是其来源的“身份证”,这意味着这里的水确实像以往推测的那样,来自太阳风中所包含的质子。

另外,也有一部分玻璃珠的最外层边缘氢含量反而有所降低。他们认为,这大概是因为这些玻璃珠后来又经过了撞击或加热事件,导致部分水分的流失。

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总而言之,这一次的研究再一次印证了太阳风对月球水形成的重要作用。而且,本次研究对以往理论的印证,还不止于此。

本篇论文共同通讯作者、南京大学教授惠鹤九在接受采访的时候提到:“还有观点认为,月壤深处存在储水层,然而,这一储水层一直未被发现。”

在本次研究中,科学家们对嫦娥五号月壤中32个质地均匀的撞击玻璃珠进行了分析研究,发现这些撞击玻璃珠的平均水含量可高达0.05%。

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惠鹤九教授进一步解释说:“这相当于一吨撞击玻璃珠中有0.5千克水,比我们想象得要多。”研究人员指出,月壤中的撞击玻璃珠,毫无疑问就是月球表面的储水宝库。

不过惠鹤九教授也同时指出:“这里所说的玻璃珠中的水不是通常意义的水,而是存在于玻璃珠中的氢,这些氢可以通过一定反应转换成我们能利用的水。”

也就是说,未来人类在建造月球基地之后,如果想要利用这里的水,还需要进行一些加工处理才可以。即便如此,本次发现对于我们来说仍然是好消息,因为有总比没有好。航天员是不可能从地球带饮用水上月球的,只能就地取材。只要这些玻璃珠有产生水的条件,我们就能想办法提取出水来。

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根据计划,我国有望在2030年实施载人登月,并着手建立月球基地,这个进度可以说和美国不相上下,甚至可能还要更早一些。目前太空资源遵循先到先得的原则,如果我国能够首先建立月球基地,很可能就会选择水资源最丰富的区域,这也是美国最担心的。

而嫦娥五号的研究,就能够为我国航天人提供月球基地选址的方向,甚至对未来的深空探测都有指导价值。可以说,嫦娥五号任务不仅让我们更加了解月球的历史,也让我们在未来的航天强国之路变得更加宽广。

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目前,我国已经在准备嫦娥六号、七号乃至八号的任务了,别看美国人登陆月球的时间比我们早,但论及谁能先开发月球资源,还真不一定……

(本站转自百家号“姿势分子knowledge”)

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