月球上或隱藏著近3000億噸水！我國科學(xué)家的最新研究令人興奮不已，如果真的是這樣，我們的航天員在建立月球基地后，或許就不用為飲水的問題發(fā)愁了。
2020年11月24日，我國嫦娥五號月球探測器正式發(fā)射升空，并于12月17日將1.73千克月壤樣本帶回地球。這是人類時隔近五十年來首次再現(xiàn)了月表采樣返回的壯舉，對科學(xué)家們研究月球地質(zhì)環(huán)境、探索月球演化歷史具有極其重要的作用。
中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、中國科學(xué)院大學(xué)、南京大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等研究機構(gòu)的學(xué)者與來自英國的科學(xué)家，對嫦娥五號月壤中32個質(zhì)地均勻的撞擊玻璃珠進行了聯(lián)合研究，取得了重大的發(fā)現(xiàn)。
他們在最新一期的《自然·地球科學(xué)》雜志上發(fā)表了他們的研究成果，向世人宣布：通過對月球表面玻璃珠的研究可以證明，月球上確實隱藏著大量的水資源。不僅如此，研究人員這一次還進行了定量推測，認為隱藏在月球玻璃珠內(nèi)的水，一共可能多達2700億噸！
所謂的玻璃珠，指的是太空中的小天體在撞擊大型天體時產(chǎn)生的礦石。我們知道，這些小天體速度極快，動能極高，撞擊瞬間就會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，融化撞擊點的巖石。這些巖石又會瞬間冷卻，形成直徑僅有幾百甚至幾十微米的玻璃質(zhì)顆粒，這就是科學(xué)家如今在月球表面發(fā)現(xiàn)的玻璃珠。
這些玻璃珠蘊藏著關(guān)于月球的許多秘密，正是通過美國宇航局阿波羅計劃帶回的月球樣本中玻璃珠的研究，科學(xué)家們確認了月球上有水的事實，推翻了以前對月球干燥理論的認知。
接下來的問題是，月球上的水又是從何而來的呢？它是和地球一樣，通過含水的小行星或彗星的撞擊得到水的嗎？這并非不可能，但不足以解釋月球上全部的水的來源。
科學(xué)家們認為，月球水有很大一部分來自太陽。太陽在發(fā)光發(fā)熱的同時，還會釋放出強大的輻射。這種輻射不止包括紫外線等電磁波，還包括質(zhì)子這樣的等離子體所形成的太陽風(fēng)。這些質(zhì)子在撞擊到月球表面后，會和月球土壤中的氧結(jié)合，就形成了水，儲存在玻璃珠內(nèi)。
這種形成水的方式不適合地球，因為地球有完整的大氣層，可以抵御大量的太陽輻射。別看月球沒有大氣層圍攏住表面的水，但它也找到了形成水的新渠道，宇宙果然很奇妙。
同樣的，不只是月球，包括水星這樣沒有大氣層的巖石天體，極有可能也在玻璃珠內(nèi)儲存著大量的水。中國科學(xué)院的地球物理學(xué)家、本文的通訊作者胡森介紹說：“這些發(fā)現(xiàn)表明，月球和太陽系中其他無大氣天體表面的撞擊玻璃能夠儲存來自太陽風(fēng)的水并將其釋放到太空中?！?/p>
研究人員表示，這些玻璃珠對于月球的水循環(huán)來說至關(guān)重要。當(dāng)月球表面的水流失到太空中時，無定形的沖擊玻璃中儲存的水就可以進行補充。
還有一點很值得注意，那就是撞擊玻璃珠中的水含量呈現(xiàn)明顯的擴散環(huán)帶特征，具體來說，就是從外到內(nèi)，水含量越來越少。研究人員進一步分析，發(fā)現(xiàn)外部區(qū)域的氫同位素組成與太陽風(fēng)高度一致。同種元素的各種同位素比例是其來源的“身份證”，這意味著這里的水確實像以往推測的那樣，來自太陽風(fēng)中所包含的質(zhì)子。
另外，也有一部分玻璃珠的最外層邊緣氫含量反而有所降低。他們認為，這大概是因為這些玻璃珠后來又經(jīng)過了撞擊或加熱事件，導(dǎo)致部分水分的流失。
總而言之，這一次的研究再一次印證了太陽風(fēng)對月球水形成的重要作用。而且，本次研究對以往理論的印證，還不止于此。
本篇論文共同通訊作者、南京大學(xué)教授惠鶴九在接受采訪的時候提到：“還有觀點認為，月壤深處存在儲水層，然而，這一儲水層一直未被發(fā)現(xiàn)?！?/p>
在本次研究中，科學(xué)家們對嫦娥五號月壤中32個質(zhì)地均勻的撞擊玻璃珠進行了分析研究，發(fā)現(xiàn)這些撞擊玻璃珠的平均水含量可高達0.05%。
惠鶴九教授進一步解釋說：“這相當(dāng)于一噸撞擊玻璃珠中有0.5千克水，比我們想象得要多?！毖芯咳藛T指出，月壤中的撞擊玻璃珠，毫無疑問就是月球表面的儲水寶庫。
不過惠鶴九教授也同時指出：“這里所說的玻璃珠中的水不是通常意義的水，而是存在于玻璃珠中的氫，這些氫可以通過一定反應(yīng)轉(zhuǎn)換成我們能利用的水?！?/p>
也就是說，未來人類在建造月球基地之后，如果想要利用這里的水，還需要進行一些加工處理才可以。即便如此，本次發(fā)現(xiàn)對于我們來說仍然是好消息，因為有總比沒有好。航天員是不可能從地球帶飲用水上月球的，只能就地取材。只要這些玻璃珠有產(chǎn)生水的條件，我們就能想辦法提取出水來。
根據(jù)計劃，我國有望在2030年實施載人登月，并著手建立月球基地，這個進度可以說和美國不相上下，甚至可能還要更早一些。目前太空資源遵循先到先得的原則，如果我國能夠首先建立月球基地，很可能就會選擇水資源最豐富的區(qū)域，這也是美國最擔(dān)心的。
而嫦娥五號的研究，就能夠為我國航天人提供月球基地選址的方向，甚至對未來的深空探測都有指導(dǎo)價值?？梢哉f，嫦娥五號任務(wù)不僅讓我們更加了解月球的歷史，也讓我們在未來的航天強國之路變得更加寬廣。
目前，我國已經(jīng)在準(zhǔn)備嫦娥六號、七號乃至八號的任務(wù)了，別看美國人登陸月球的時間比我們早，但論及誰能先開發(fā)月球資源，還真不一定……
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