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重磅新發(fā)現(xiàn)！我國科學家在月壤中首次發(fā)現(xiàn)分子水

2024-07-24 01:22:03 來源：央視新聞 A+A-

記者今天（23日）從中國科學院物理研究所獲悉,，中國科學院物理研究所北京凝聚態(tài)物理國家研究中心研究員陳小龍,、副研究員金士鋒,、博士研究生郝木難等，聯(lián)合北京科技大學副教授郭中楠,、天津大學工程師殷博昊,、中國科學院青海鹽湖研究所研究員馬云麒、鄭州大學工程師鄧麗君等,，在嫦娥五號帶回的月球樣本中,，發(fā)現(xiàn)了月球上一種富含水分子和銨的未知礦物晶體——ULM-1。這標志著科學家首次在月壤中發(fā)現(xiàn)了分子水,，揭示了水分子和銨在月球上的真實存在形式,。該研究成果近日在學術期刊《自然-天文學》（Nature Astronomy）在線發(fā)表。

重磅新發(fā)現(xiàn),！我國科學家在月壤中首次發(fā)現(xiàn)分子水

△富含水分子和銨的未知礦物晶體——ULM-1和成分組成

月球上是否存在水,，對于月球演化研究和資源開發(fā)至關重要。對1969年至1972年采集的阿波羅樣品的研究表明,，月壤中未發(fā)現(xiàn)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(chǎn)生了重要影響。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(qū)永久陰影區(qū)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(fā)現(xiàn),，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(wèi)星以2.5公里/秒的速度撞擊了月球永久陰影區(qū),，而對撞擊塵埃的遙感測量顯示了水的信號,。近年來，遙感數(shù)據(jù)表明月球光照區(qū)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(fā)現(xiàn)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(jù)。

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△嫦娥5號月壤照片

我國嫦娥5號采集的月壤樣品屬于最年輕的玄武巖,，是迄今為止緯度最高的月球樣品，為月球水的研究提供了新機遇,。我國科研人員開展的這項研究基于單晶衍射和化學分析發(fā)現(xiàn),，這些月球水和銨以一種成分為（NH₄,K,Cs,Rb）MgCl₃·6H₂O的水合礦物形式出現(xiàn)。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%,。紅外光譜和拉曼光譜上均可以清晰地觀察到源于水分子和銨的特征振動峰。晶體的電荷密度可以清晰地看到水分子中的氫,。ULM-1的晶體結構和組成與地球上近年來發(fā)現(xiàn)的一種稀有火山口礦物相似,。地球上，該礦物是由熱玄武巖與富含水和氨的火山氣體相互作用形成,。這為月球上的水和氨的來源提供了新線索,。

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