中(zhong)(zhong)新網貴陽(yang)9月12日電 (記者 楊茜)記者12日從中(zhong)(zhong)國科學院地球化(hua)學研(yan)究(jiu)所獲悉,通過對嫦(chang)娥五號月壤樣品(pin)研(yan)究(jiu),發現嫦(chang)娥五號礦物表層中(zhong)(zhong)存在高含(han)量(liang)的(de)水,來源于太陽(yang)風的(de)注入作(zuo)用,其主要以OH的(de)形式存在。
據悉,遙感探(tan)測發(fa)現月(yue)(yue)表(biao)普遍存在(zai)水(shui),Apollo月(yue)(yue)球樣品分析(xi)結果有(you)限(xian),月(yue)(yue)表(biao)水(shui)的(de)成因和分布(bu)也一直存在(zai)爭議(yi)。近日,中國科學(xue)院比較行星(xing)學(xue)卓越創新(xin)中心成員、中國科學(xue)院地球化學(xue)研究(jiu)所唐紅(hong)、李雄(xiong)耀團隊針(zhen)對嫦(chang)(chang)娥(e)五號(hao)月(yue)(yue)壤(rang)樣品開展了研究(jiu),通過(guo)紅(hong)外(wai)光譜和納米離子探(tan)針(zhen)分析(xi),發(fa)現嫦(chang)(chang)娥(e)五號(hao)礦物表(biao)層(ceng)中存在(zai)大量的(de)太(tai)陽風成因水(shui),估算(suan)出太(tai)陽風質(zhi)子注(zhu)入為(wei)嫦(chang)(chang)娥(e)五號(hao)月(yue)(yue)壤(rang)貢獻的(de)水(shui)含量至(zhi)少為(wei)170 ppm。
此次研究(jiu)結(jie)合(he)透(tou)射(she)電鏡與能譜分(fen)析,揭(jie)示了(le)太陽風(feng)成因水(shui)(shui)的(de)形成和保(bao)存主要受礦(kuang)(kuang)物的(de)暴露(lu)時間、晶(jing)體結(jie)構(gou)和成分(fen)等影響。該研究(jiu)證實了(le)月表(biao)(biao)礦(kuang)(kuang)物是水(shui)(shui)的(de)重要“儲(chu)庫”,為月表(biao)(biao)中緯度(du)地(di)區(qu)水(shui)(shui)的(de)分(fen)布提供了(le)重要參考。
此次研究揭示了(le)月壤(rang)礦物中高含量的太(tai)(tai)(tai)陽(yang)風成(cheng)因水,評估了(le)月表中緯(wei)度地(di)區太(tai)(tai)(tai)陽(yang)風成(cheng)因水分布情況,為未來月表水資源利用提供了(le)重要依據,同時也為太(tai)(tai)(tai)陽(yang)系無(wu)大(da)氣天體(ti)(如水星、小行星)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)風成(cheng)因水的形成(cheng)機制(zhi)提供了(le)重要參(can)考。此次研究成(cheng)果已(yi)發表于國際權威期(qi)刊《Nature Communications》。
中(zhong)國(guo)嫦娥五(wu)號(hao)任務(wu)在月(yue)球風暴洋東北部(bu)(43.06°N,51.92°W)采(cai)集了1.731 kg月(yue)壤樣品(pin)(pin),該采(cai)樣點(dian)緯度(du)高于(yu)以(yi)往Apollo和Luna任務(wu)的(de)采(cai)樣點(dian)。此外,同位(wei)素定年(nian)結果(guo)表明嫦娥五(wu)號(hao)樣品(pin)(pin)年(nian)齡(ling)(ling)約為(wei)20億年(nian),是目前獲得(de)的(de)*年(nian)輕的(de)月(yue)球樣品(pin)(pin)。相比于(yu)Apollo樣品(pin)(pin),嫦娥五(wu)號(hao)樣品(pin)(pin)采(cai)樣位(wei)置(zhi)和形(xing)成年(nian)齡(ling)(ling)獨(du)特,為(wei)探究月(yue)表水(shui)的(de)含量和分布提供了全新的(de)窗口。
月(yue)表(biao)的(de)(de)翻(fan)騰(teng)作用導致月(yue)壤顆粒暴露在太陽(yang)風(feng)中(zhong)的(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)不(bu)同(tong),即(ji)礦物(wu)中(zhong)注入的(de)(de)太陽(yang)風(feng)質子(zi)總量不(bu)同(tong),從而(er)導致太陽(yang)風(feng)成因水的(de)(de)含(han)量不(bu)同(tong)。太陽(yang)風(feng)粒子(zi)注入會造成礦物(wu)表(biao)面結構破(po)壞,因此(ci)環帶的(de)(de)非晶化程度可以評估礦物(wu)的(de)(de)暴露時(shi)間(jian)(jian)。此(ci)次研究發現(xian)礦物(wu)的(de)(de)太陽(yang)風(feng)暴露時(shi)間(jian)(jian)是(shi)影響(xiang)太陽(yang)風(feng)成因水含(han)量*主(zhu)要的(de)(de)因素。
結合嫦娥(e)五號(hao)月(yue)(yue)壤(rang)礦(kuang)物組(zu)成(cheng),估算出嫦娥(e)五號(hao)地區(qu)月(yue)(yue)壤(rang)中(zhong)的(de)太陽風成(cheng)因水(shui)(shui)含量至少為(wei)170 ppm,這一(yi)數(shu)值(zhi)顯著高于月(yue)(yue)球內部水(shui)(shui),因此本(ben)研(yan)究認為(wei)太陽風質子注入(ru)是嫦娥(e)五號(hao)地區(qu)月(yue)(yue)壤(rang)中(zhong)水(shui)(shui)的(de)主要來源。
此外,此次研究表明在月(yue)表中(zhong)緯度地(di)區(qu)(qu),如風(feng)(feng)暴洋北(bei)部和(he)雨海盆(pen)地(di),其(qi)月(yue)壤成(cheng)(cheng)熟(shu)度與嫦娥五號地(di)區(qu)(qu)相似,可(ke)能(neng)存在近似含量(liang)(liang)的太陽風(feng)(feng)成(cheng)(cheng)因水;而風(feng)(feng)暴洋西(xi)北(bei)側的高(gao)地(di)地(di)區(qu)(qu)月(yue)壤相對成(cheng)(cheng)熟(shu),該地(di)區(qu)(qu)月(yue)壤中(zhong)可(ke)能(neng)存在更高(gao)含量(liang)(liang)的太陽風(feng)(feng)成(cheng)(cheng)因水。(完)
責任編輯(ji):楊英(ying)琦
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