月球水源新发现 月壤晶体含水可供太空人之用
「华尔街日报」报导,英国期刊「自然地球科学」(Nature Geoscience)27日刊出的一份论文指出,研究结果来自于2020年在月面停留2周的嫦娥5号探月车携回样本,当时嫦娥5号在月表钻探数英尺深,带回约1.7公斤的月壤,当中有月面撞击坑取得的玻璃珠。
月球表面覆盖有细微的球形矽酸盐玻璃珠,大小从几十微米到几公厘不等。一些玻璃珠是小行星撞击月球时所形成,一些是月表古代火山活动的结果,两者都发生在数百万年前。
研究指出,中国机构的科学家们在北京的实验室使用特殊仪器检查一些月壤的细微玻璃珠,发现镶嵌在里面的水分。
水分是玻璃珠内的氧与太阳释放的氢原子间产生化学反应的结果,氢原子借由太阳风传送到月表并沉积在土壤内。
研究指出虽然每颗玻璃珠中的水分极少,但月球上有大量这种玻璃结晶珠,换算大约有2700亿公吨的水,相当于71兆加仑。
研究作者们写道:「我们对这些月壤样本的直接测量表明,星体撞击或火山活动生成的玻璃结晶,可在月球上储存大量与太阳风生成的水,其他没有大气的天体上也可能含有这样的储水型态。」研究人员相信其他太阳系里的卫星可能都有相同条件。
藏于细微玻璃结晶里的水分并非月球唯一的水源。月球南北极永夜面的陨石坑藏有水冰,美国国家航空暨太空总署(NASA)与中国未来打算建造的月球基地都想选于有水冰的陨石坑。
亚利桑那州立大学地球与太空探索学系教授、布塞克陨石研究中心(Buseck Center for Meteorite Studies)所长史特劳德(Rhonda Stroud)表示,研究人员关于月壤玻璃珠内形成水的发现应属准确。史特劳德并非这份研究的参与者。
史特劳德说:「我觉得他们的方法很好,科研工作很谨慎,因此我认为这项测量所得非常可信。这肯定能增加人类的月球上已知含水物质清单。」
NASA的发言人表示他们不对机构以外的科学刊物评论。美国国会出于安全顾虑,自2011年起禁止NASA与中国合作。
有中方媒体引述科研指出,玻璃珠中的水分提取不难,这对日后的探月任务很有用。这些水不但可供太空人饮用,透过电解水还能产生供呼吸和氧化剂的氧气,以及制造燃料所需的氢气,算是重要的月球资源。
至于过去曾有6次成功载人登月的美国为何没发现这些月球水,原因可能是这些玻璃珠在月球分布不均且与地质年份有关。美国当年登月处都是月表极为古老区域,所采样本最少也有31亿年,有些甚至超过44亿年。嫦娥5号探测之处为月表相对年轻区域,采集样本估计为20亿年。