□海珠

　　國際科學(xué)期刊《自然·通訊》近日在線發(fā)布了我國“嫦娥五號”的一項(xiàng)重要研究成果，證明月壤中不僅明顯地含有羥基形式的“水”，而且這些“水”在月球晚期巖漿活動(dòng)過程中可能還起到了非常重要的作用。

　　“月表水”意義重大

　　2020年12月，“嫦娥五號”探測器成功著陸在了月球風(fēng)暴洋北部地區(qū)，并將1731克的月球樣品帶回地球?；跇悠返膶?shí)驗(yàn)室研究，研究人員已確定“嫦娥五號”著陸區(qū)玄武巖的年齡約為20億年。

　　大家都知道，“嫦娥五號”探測器有一個(gè)重要任務(wù)就是獲取采樣區(qū)的形貌與物質(zhì)成分，解析月表水特征。因?yàn)榘雮€(gè)多世紀(jì)以來，人們一直在爭論和探測月球表面水的存在，而月表水的探測對于約束月球的形成過程、月球科研站建設(shè)和原位資源利用等都至關(guān)重要。

　　科研團(tuán)隊(duì)通過對“嫦娥五號”所攜帶“月球礦物光譜分析儀”探測的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，早前已首次獲得月表原位條件下的水含量。研究顯示，每1噸月壤中便約有120克“水”，1噸巖石中約有180克水。這一研究成果已于2022年1月8日在《科學(xué)·進(jìn)展》上發(fā)表?？蒲袌F(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)稱，光譜儀所探測到的“水”主要指礦物里的水分子或者羥基，而且在一定條件下應(yīng)該能轉(zhuǎn)化為人可以喝的水。

　　著陸區(qū)便有“月表水”

　　近日，新的研究結(jié)果又出來了，研究人員在國際上首次聯(lián)合月球樣品的實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果和月表就位探測的光譜數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)了月球樣品中水的有無、形式和多少，回答了“嫦娥五號”著陸區(qū)水的分布特征和來源問題，為遙感探測數(shù)據(jù)中水的信號解譯和估算提供了地面真值。研究結(jié)果已在線發(fā)布在《自然·通訊》上。

　　研究團(tuán)隊(duì)稱，“嫦娥五號”當(dāng)時(shí)在月球上獲取原位探測光譜數(shù)據(jù)時(shí)，就進(jìn)行了精心地時(shí)機(jī)設(shè)計(jì)：要避免探測器著陸時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)羽流成分的影響；要選擇月面溫度最高（約62℃-87℃）的（接近）正午，最大限度地?fù)]發(fā)了月表的動(dòng)態(tài)“水”；要盡量屏蔽太陽風(fēng)，避免了太陽風(fēng)轟擊產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)“水”（羥基OH）等因素。因此，最終獲取的著陸點(diǎn)月土壤光譜才是最“干凈”的“水”吸收光譜。經(jīng)嚴(yán)格的校正處理和分析，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，“嫦娥五號”著陸區(qū)月壤中明顯地含有羥基形式的“水”，但平均含量較低，僅約30ppm（溶質(zhì)占全部溶液百萬分比）。

　　探究“水”的來源

　　目前普遍認(rèn)為，月球“水”的來源主要有三種可能：一是太陽風(fēng)粒子與月表物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的（動(dòng)態(tài)）羥基物質(zhì)；二是撞擊月球的彗星或隕石帶來的水和含羥基物質(zhì)；三是月球原生（內(nèi)部）水。

　　當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)對返回月球樣品進(jìn)行了系統(tǒng)分析后，阿波羅月球樣品之前的相關(guān)研究認(rèn)為，月壤中（撞擊）膠結(jié)玻璃包含了太陽風(fēng)長期注入形成的羥基物質(zhì)，膠結(jié)玻璃的含量是影響月球樣品中“水”含量的重要因素。

　　但中國研究團(tuán)隊(duì)提出，“嫦娥五號”月球樣品是一類年輕玄武巖，膠結(jié)玻璃含量很少（不足16%），僅為阿波羅月球樣品的1/3，由此估算“嫦娥五號”月壤樣品中來自太陽風(fēng)注入膠結(jié)玻璃形成的“水”不多于18ppm。他們認(rèn)為，“嫦娥五號”著陸區(qū)月壤樣品中外來撞擊濺射物非常低，對“水”的貢獻(xiàn)可以忽略，因此“嫦娥五號”月壤樣品中肯定存在來源于月球內(nèi)部的原生水。他們還發(fā)現(xiàn)了至少一種含水礦物——羥基磷灰石，證明了“嫦娥五號”月壤樣品中存在來自巖漿結(jié)晶過程的“水”。

　　這說明，“水”在月球晚期巖漿活動(dòng)過程中不僅存在，而且可能起到了非常重要的作用。