大陆科学家发现月球「迷你水库」 1吨玻璃珠含0.5公斤水

月壤撞击玻璃珠内水含量示意图。(图/取自《中国科学报》)

中国科学院地质与地球物理研究所研究员胡森、南京大学地球科学与工程学院教授惠鹤九等科学家合作发现,撞击玻璃珠可能是月球的「迷你水库」,一吨玻璃珠中平均可含一斤(0.5公斤)水。相关研究3月28日发表于《自然地球科学》(Nature Geoscience)期刊。

《中国科学报》报导,论文通讯作者胡森说,「我们的研究证明撞击玻璃珠可能是一个新的月球储水物质,支持了月表水循环的猜想,也解释了像月球一样没有大气的小行星上水的潜在来源。」

随着对月球探测的日益推进,研究者认为,未来通过大量玻璃珠提取水前景可期。

目前,科学家对月球的探测次数是所有行星之最,研究表明月表虽然有水,但含量低,且呈动态变化。尽管月球几乎没有大气,但月表可能同样存在水循环现象。

美国国家航空暨太空总署(NASA)月球大气与尘埃环境探测任务曾检测到,月球空间环境中的水分子逃逸时间与流星雨事件相关。但经计算流星雨的输入水量明显小于月球空间的水逃逸量,NASA科学家推测流星雨撞击月球时会把月壤中储存的一部分水蒸发到月球空间导致逃逸,并提出了月表水循环猜想。该猜想认为,月表10公分到3公尺区域或存在未被发现的储水层。

撞击玻璃珠是太空中的陨石、小行星等撞击月球后熔融月表的土壤和岩石,熔体溅射形成液滴冷却后形成的。它们有的内部成分单一,有的则含有气泡、金属、硫化物等不同成分。嫦娥五号和阿波罗任务中返回的月壤中含有岩石、矿物碎片、火山玻璃珠、撞击玻璃珠等不同成分,此前撞击玻璃珠中的水丰度尚未被详细研究。

胡森表示,他们发现,玻璃珠的水丰度较之月壤岩屑更高,最高可达到近2000ppm。「这相当于一吨样品中约有2公斤的水。」

根据这些结果,他们认为,这些直径相当于发丝粗细的撞击玻璃珠(约30至150微米)是月球表面土壤中的主要水库,但不包括月球两极的冰。

惠鹤九表示,通过大量玻璃珠提取水具有前景,但这种水与地球上通常看到的水不同,玻璃珠中的水主要是以羟基(-OH)形式存在的,如何开发利用仍需进一步研究。