【化工儀器網 項目成果】據中國科學院物理研究所消息,國科中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員陳小龍、學家現分副研究員金士鋒、月壤博士研究生郝木難等,中首聯合北京科技大學副教授郭中楠、國科天津大學工程師殷博昊、學家現分中國科學院青海鹽湖研究所研究員馬云麒、月壤鄭州大學工程師鄧麗君等,中首在嫦娥五號帶回的國科月球樣本中,發現了月球上一種富含水分子和銨的學家現分未知礦物晶體——ULM-1。這一發現不僅標志著科學家首次在月壤中確認了分子水的月壤存在,還揭示了水分子和銨在月球上的中首真實存在形式,具有重要的國科科研意義。 月球上是學家現分否存在水,對于月球演化研究和資源開發至關重要。月壤對1969年至1972年采集的阿波羅樣品的研究表明,月壤中未發現任何含水礦物。此后,月球不含水成為月球科學的基本假設,這對認識月球火山演化、月地起源等問題產生了重要影響。然而,隨著科技的進步和探測手段的不斷發展,這一假設逐漸受到挑戰。 1994年,研究人員通過克萊門汀探測器對月球兩極進行觀測,提出極區永久陰影區的月壤中可能存在水冰。2009年,月船一號搭載的月球礦物繪圖光譜儀發現,月球表面存在太陽風導致的羥基和/或水分子信號。同年,月球觀測和傳感衛星以2.5公里/秒的速度撞擊了月球永久陰影區,而對撞擊塵埃的遙感測量顯示了水的信號。近年來,遙感數據表明月球光照區有水分子存在的跡象。針對當年采集的阿波羅月球樣品,科學家運用高靈敏度的表征技術,在部分玻璃和礦物中發現了百萬分之一量級的“水”(H+、OH-或H2O),但沒有水分子存在的確鑿證據。 嫦娥五號采集的月壤樣品為這一問題的研究提供了新的機遇。這些樣品屬于最年輕的玄武巖,且是迄今為止緯度最高的月球樣品。科研團隊通過單晶衍射和化學分析,在這些樣品中發現了ULM-1礦物晶體,該礦物分子式中含有多達六個結晶水,水分子在樣品中的質量比高達41%。 這種水合礦物的發現具有重要意義。與易揮發的水冰不同,這種水合物在月球高維度地區(如嫦娥五號采樣點)非常穩定。這意味著,即使在廣闊的月球陽光照射區,也可能存在這種穩定的水合鹽。這一發現為未來月球資源的開發和利用提供了新的可能性,尤其是在月球水資源勘探和利用方面具有重要的應用價值。 總的來說,我國科學家在月壤中首次發現富含水分子和銨的礦物晶體ULM-1,不僅填補了月球科學領域的一項空白,還為我們認識月球的演化過程提供了新的視角和線索。這一發現無疑將為未來的月球探測和資源開發注入新的動力。 相關研究成果以Evidence of a hydrated mineral enriched in water and ammonium molecules in the Chang'e-5 lunar sample為題,在線發表在《自然-天文學》(Nature Astronomy)上。 參考來源:中國科學院物理研究所