3月27日,一篇發(fā)表在專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-地球科學(xué)》上的研究稱(chēng),基于嫦娥五號月壤樣品中的撞擊玻璃珠,科學(xué)家們發(fā)現,這些撞擊玻璃珠可能儲存了大量的水,儲水量可高達2700億噸。
不過(guò),該研究論文的共同通訊作者、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員胡森向紅星新聞?dòng)浾呓忉尫Q(chēng),研究中所提到的水并非傳統意義上的水?!斑@里的水是廣義上的水,人類(lèi)是不可以直接使用的?!?/p>
“我們的研究證明撞擊玻璃珠可能是一個(gè)新的月球儲水對象,支持了月表水循環(huán)的猜想,也為解釋像月球一樣沒(méi)有大氣表面水的來(lái)源提供了新?!焙榻B說(shuō)。
據介紹,研究團隊先是從嫦娥五號月壤中手工挑選出了幾十到一兩百微米(1微米為0.001毫米)大小的玻璃珠,制備成了滿(mǎn)足水含量測試分析的樣品靶,并獲得了這些玻璃珠的化學(xué)成分。
胡森介紹稱(chēng),水含量的研究過(guò)程主要分兩輪進(jìn)行,第一輪為普查,第二輪為細描,是“從素描輪廓到刻畫(huà)細節的實(shí)驗過(guò)程”。
在第一輪實(shí)驗中手動(dòng)噴砂機。,研究人員在每顆玻璃珠上分析兩個(gè)點(diǎn),一個(gè)位于邊部玻璃珠,一個(gè)位于核部,這樣可以獲得玻璃珠中水含量分布的全景輪廓。研究結果顯示,玻璃珠邊部的水含量比較高、核部的水含量比較低?!斑@與我們的預期完全相反。一般經(jīng)歷過(guò)高溫淬火形成的玻璃珠,應該表現出邊部水含量較低、核部水含量較高的特征?!焙忉尫Q(chēng),這樣的現象不是個(gè)例,而是普遍現象,說(shuō)明背后隱藏著(zhù)某種物理機制。
在第二輪實(shí)驗中,研究人員為了理解數據背后的物理機制,選取了一些核-邊水含量差別顯著(zhù)的玻璃珠,對其進(jìn)行了剖面分析,獲得了玻璃珠中水含量與氫同位素的剖面分布特征,為研究撞擊玻璃中水的來(lái)源、保存和遷移機質(zhì)提供了新的認識。
根據水含量與氫同位素的負相關(guān)性,研究人員根據水的“指紋”——氘/氫比值,判斷這些水來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)?!疤?yáng)風(fēng)的氘/氫比值一般為25×10-6,而團隊所測量的玻璃珠中的水含量氘/氫比值與之近乎一致?!焙a充道。
此外,根據玻璃珠水含量和氫同位素的剖面特征,還可以判斷這些水是通過(guò)擴散進(jìn)入到玻璃珠?!昂苡幸馑嫉氖?,我們發(fā)現在一些玻璃珠還記錄了一期明顯的水丟失事件,“這意味著(zhù),太陽(yáng)風(fēng)成因水不僅能儲存在玻璃珠中,同時(shí)還能從玻璃珠中逃逸出來(lái),這也說(shuō)明玻璃珠具有維持月表水循環(huán)的能力和潛質(zhì)”胡森解釋稱(chēng)。
事實(shí)上,人類(lèi)此前的探月任務(wù)就表明,月球可能并不是完全干旱的。上個(gè)世紀九十年代,美國國家宇航局(NASA)就曾在靠近月球兩極的深且陡的坑里發(fā)現了冰凍水的。2009年,印度的月船1號(Chandrayaan-1)飛船也在月球表面發(fā)現了一層薄薄的水冰。在胡森看來(lái),印度飛船在2009年的發(fā)現是“最大的突破”。而團隊此番研究結果與其相比最大的區別就是,其證明了月表水循環(huán)是有可能維持的。
胡森還提到,此前NASA關(guān)注的重點(diǎn)主要是月球(兩)極(地)區,但是這部分地區相對較差,也相對較難開(kāi)展工作。而玻璃珠就存在于月球表面,不太會(huì )受到地域。
近些年來(lái),人類(lèi)不僅在月表發(fā)現了水,在水星等其它上也探測到水的信號。同時(shí),這些都經(jīng)歷了長(cháng)達幾十億年的撞擊,其表面也很可能存在大量的玻璃珠,因此,嫦娥五號撞擊玻璃儲水的新認識,不僅為月表水的來(lái)源、保存和遷移機制提供了新認知,也為解釋為何水星等其它無(wú)大氣層的表面存在水提供了新的。
胡森形容水是一個(gè)重要的紐帶,可以起一個(gè)星體,反映出一個(gè)星體從內到外不同圈層的演化過(guò)程?!皬牡厍蜓莼暯莵?lái)看,有水的地方基本上都是有生命的。而月球上的水對其自身演化而言也常重要的?!?/p>