嫦娥五号月壤研究已发表100多篇高质量论文
6月28日,嫦娥六号月球样品由国家航天局移交至中国科学院,开展月球样品的存储和处理,启动科研工作。
与此同时,科研人员对嫦娥五号月球样品的研究仍在继续。过去3年多以来,国家航天局已向国内131个研究团队发放科研样品。通过对这些样品的研究,科研人员在月球形成与演化、太空风化作用及资源利用等多个领域取得重大成果。其中,有两项研究成果备受关注。一项涉及月球寿命,一项关乎月球水资源。
与地球类似,火山和地震等是月球最直观的地质活动现象。月球的岩浆作用一旦停止,便意味着月球地质意义上的“死亡”。因此,月球岩浆作用到底什么时候停止的,一直是月球演化历史研究中的重大科学问题之一。
此前,美国“阿波罗”月球样品研究表明,月球上的火山岩年龄都超过30亿年,因此,科学家推测月球的生命在那时就停止了。但通过对嫦娥五号月球样品中玄武岩的研究,科研人员发现,这些玄武岩是19.6亿年前由火山喷发形成的,是迄今发现的最“年轻”的月球玄武岩。
也就是说,月球的岩浆活动可能一直持续到19.6亿年前。科研人员指出,对比“阿波罗”样品研究结果,目前已知月球地质寿命相当于“延长”了约10亿年。
嫦娥五号样品研究不仅改写了月球的寿命,也回答了大家非常关注的另一个问题——月球上是否有水。
科研人员对嫦娥五号月壤中的辉石、橄榄石和斜长石矿物开展研究,发现嫦娥五号矿物表层中存在大量的太阳风成因水。据估算,太阳风质子注入为嫦娥五号月壤贡献的水含量至少为170ppm(即100万分之170),相当于每吨月壤中至少含有170克的水。
进一步研究发现,这些太阳风成因水可在月表中、高纬度地区得到较好保存,证实月表矿物是水的重要储库,还为月表中纬度地区水的分布提供了重要参考,对月球水资源的利用具有重要意义。未来,我们将在月球建立国际月球科研站,实现人类在月球的长期驻留和工作。如果能在月球上开发和利用水资源,好处是显而易见的。
此外,还有更多研究成果拓宽和深化了我们对月球的认识:
——科研人员在月壤中发现了一种全新的矿物,并将其命名为“嫦娥石”。这是人类在月球上发现的第六种新矿物,我国也成为世界上第三个在月球发现新矿物的国家。
——通过对月壤进行阶段升温提取氦-3的方式,科研人员确立了月壤氦-3的最佳萃取温度参数。作为潜在的核聚变燃料,氦-3被认为是一种未来能源。这些关键科学数据为以后月球氦-3资源总量估算,以及氦-3资源的勘探开发提供了基础支撑。
——科研人员首次在月壤样品中发现天然形成的石墨烯,拓宽了人们对月壤复杂矿物组成的认知,为月球的原位资源利用提供了重要信息及线索。石墨烯以其独特的物理特性,在包括行星和空间科学在内的广泛领域发挥着重要作用。
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“科研成果非常丰富。”嫦娥六号任务副总设计师、中国科学院国家天文台研究员李春来说,这么短时间内,月壤研究已经有100多篇高质量的论文发表,一些成果发表在国际学术期刊《自然》《科学》等重要学术刊物上。
目前,我国已经启动嫦娥五号月球样品的首次国际申请和评审工作。不久的将来,我们或许也会收到国外科学界带来的惊喜。 |