嫦娥五號上月亮挖土的那些事,曾牽動億萬國人的心?,F(xiàn)在,成功返回的月球樣品終于與公眾見面,從正月十五元宵佳節(jié)開始,在中國國家博物館展出。
保存在水晶樽中的月壤
月壤長啥樣?過去我們只能從美國或俄羅斯保存樣品的照片中看到,現(xiàn)在中國自己有了很“新鮮”的月壤,國人可以親眼看看月壤,感覺上很不一樣。
據(jù)央視媒體的視頻報道,嫦娥五號的月壤顆粒,肉眼看上去偏黑灰色。但是,在40倍放大鏡下,卻能看到很多褐色、黃色以及白色等不同的物質(zhì)。
其中白色多為長石和輝石,部分黃色物質(zhì)是橄欖石,其余的黃色物質(zhì)以及褐色物質(zhì),通俗點說就是玻璃渣,主要化學(xué)成分跟地球上的玻璃差不多,都是二氧化硅(SiO2)。
只不過月球上的玻璃,都是純天然的產(chǎn)品。
據(jù)中國地質(zhì)大學(xué)行星科學(xué)研究所的專家表示,月壤中的玻璃質(zhì)含量比較高,尤其是靠近火山巖區(qū)的月壤,玻璃質(zhì)成分比例可高達50%以上。
可能有朋友會感到好奇,月球上的這些天然玻璃渣到底是哪來的?為什么火山巖附近的玻璃渣會更多?這是挺有意思的問題。
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通常,玻璃熔制溫度大多在1300~1600攝氏度。人工制造玻璃時,需要把石英砂以及其他化學(xué)原料進行高溫加熱,形成玻璃液,最后經(jīng)冷卻成形。
在這個過程中,高溫融煉和快速冷卻是兩個關(guān)鍵步驟。
在月球上,具備天然玻璃形成條件的,主要是兩種場景:
1、火山
火山噴出的高溫巖漿,里面如果含有玻璃物質(zhì),快速冷卻后就能形成火山玻璃。
2、隕石撞擊
地球上的似曜巖石,富含硅的玻璃體
上圖為地球上發(fā)現(xiàn)的玻璃體巖石,是隕石高速撞擊后,融化了地面的硅物質(zhì)而形成。
來自太空的隕石高速撞擊月球表面時,大量的動能會轉(zhuǎn)為熱能,致使月表二氧化硅等物質(zhì)在高溫下熔化,最后冷卻凝結(jié)成玻璃,這種被稱為撞擊熔融玻璃。
嫦娥五號探月的采樣點選擇在月球風(fēng)暴洋呂姆克山東部,那里附近分布著大量年輕的火山,降落于此的嫦娥五號,能同時采集到火山玻璃和撞擊熔融玻璃,采回的月壤具有特別的科學(xué)價值。
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嫦娥五號月球樣品
美國和前蘇聯(lián)也曾采集過火山巖樣品,但因采樣點不同,樣品的差別也比較大。
美國月球樣品年齡都超過30億年,而本次嫦娥五號采樣點處,火山巖更為年輕,大概距今12-20億年。
對此處的樣品研究,或許能刷新科學(xué)家過去對月球演化歷史的認(rèn)知。
當(dāng)然,對月壤的研究方向還有很多,比如氦-3相關(guān)的研究。
總之,嫦娥五號填補了過去美蘇探月的空白,也因為這種稀缺性,嫦娥五號月壤在還沒有返回地球前,已經(jīng)有不少國家的科研機構(gòu),在各種場合,以各種形式發(fā)聲,表達出共同研究嫦娥月壤的強烈意愿。
即便是像美國這樣坐擁幾百公斤月巖的登月大國,仍然希望能獲得一些嫦娥五號月壤,不過,美國自身制定的“沃爾夫法案”,不允許雙方在太空探索領(lǐng)域有任何實質(zhì)性的交流,在這種限制下,就算中國有誠意,恐怕也是無可奈何。
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