科學(xué)家們說,月球是地球的女兒。
因為在30億年前,一個火星大小的星球“忒伊亞”撞了地球,大量的碎片飛到了空中,最終形成了月球。
所以月球的巖石成分和地球上的巖石成分完全相同。
理論上,月亮應(yīng)該含有忒伊亞的成分,但是卻沒找到。
》月球上面沒有空氣、水流的侵蝕,巖石保持著極其古老的地貌。
只是在太陽光的照耀下,不停的經(jīng)歷黑夜零下100度、白晝零上200度。30億年凍融循環(huán),讓表面巖石形成了一層細碎的粉末,這就是所謂的月壤。
這意味著月壤中保存著太陽系誕生最初的環(huán)境樣本,可以作為太陽系的氣候檔案。
同時,月壤還有另外一個重要的特性:太陽風(fēng)粒子的植入。
太陽每時每刻都會向宇宙空間中發(fā)射大量的帶電粒子,這些帶電粒子里有質(zhì)子、電子和剝離了外層電子的原子核。
它們在太陽系中以每秒數(shù)百公里的速度向外擴散。太陽風(fēng)打在了地球的磁場上,在南極北極形成了美麗的極光。
但是月亮沒有磁場,而且也沒有大氣層的阻擋,所以太陽風(fēng)就毫無遮擋的傾瀉在月球表面,大部分都被月球土壤給吸收了。
所以從理論上說,月壤的成分不僅每時每刻都有輕微的變化,而且因為地區(qū)的不同所含的成分也有區(qū)別。
》中國嫦娥5號月球探測器軟著陸的位置,在風(fēng)暴洋的巨大火山平原孟斯魯克地區(qū)。
著陸點的位置在此前從未被人類的探測器造訪過,所以嫦娥5號從這里取了兩公斤的土壤,被認為可以填補科學(xué)家們研究月球火山活動以及演化歷史的一個空白。
在嫦娥5登月帶回月壤之前,從月球帶回物質(zhì)的是美國和前蘇聯(lián),但這都是幾十年前的事情。
月球是距離地球最近的巖石星球,引力只有地球的1/6,雖然沒有大氣層,但根據(jù)最新的研究,月壤中可能有水。
》之所以說是可能有水,因為不同的證據(jù)得到的結(jié)論是相反的。
1969年,阿波羅11號任務(wù)返回地球。第1批月球樣品經(jīng)過嚴格的含水量檢驗,除了極度干燥以外,阿波羅號的樣本化學(xué)成分表明月壤是在完全無水的還原條件下產(chǎn)生的。而且隨后的阿波羅任務(wù)取回的其他樣本也證實了這一最初的印象。
但是1976年,蘇聯(lián)科學(xué)家從無人駕駛的月船24號任務(wù)帶回的月球土壤樣本中,首次宣布發(fā)現(xiàn)月球有水。
1972年,阿波羅16號任務(wù)返回的一塊巖石顯示出可見的褐色斑點,原來是“鐵銹”,以赤鐵礦的形式存在。這是一種鐵羥基相結(jié)構(gòu),含有少量氯。這種礦物類似在一些隕石中發(fā)現(xiàn)的水蝕變鐵礦物。
科學(xué)家一直爭論的問題:水是來自月球內(nèi)部還是來自撞擊彗星?氧化是發(fā)生在月球上,還是由于高度還原的月球樣本暴露在潮濕的空氣中(返回的阿波羅指揮艙內(nèi)部或休斯敦夏季濕度)?
嫦娥5號帶回的風(fēng)暴洋月球土壤,將進一步驗證月球上到底存不存在水。
水的存在,對于人類在月球上所設(shè)立月球基地至關(guān)重要。因為這樣可以大量的減少從地球上發(fā)射到月球的物質(zhì)重量。
如果月球上含有大量的水,那么在電解的作用下就可以生成火箭的原料,氫和氧。
》月壤的太陽風(fēng)植入物中,有一種可能對人類文明非常重要的材料,氦3。
氦三是最佳核聚變原料。
核聚變的最初材料是氫原子核,也就是質(zhì)子。但是4個質(zhì)子無論如何也不會形成一個氦。原子中間的空隙非常大,4個質(zhì)子同時撞在一起的概率就相當(dāng)于在4個足球場上隨機運動的4個玻璃球同時碰撞的概率。
在4個質(zhì)子最終合成氦的過程中,會形成一系列的中間產(chǎn)物。
目前人類在地球上所謂的小太陽核聚變,所用原料就是這些中間產(chǎn)物中的2種,氫的同位素氘、氚。氘有一個質(zhì)子和一個中子,氚有一個質(zhì)子和兩個中子。
其中氘和氚反應(yīng),要放射出一個中子,而中子會產(chǎn)生放射性同位素。
所以我們雖然說核聚變是干凈和清潔的能源,時間一長仍然會有放射性物質(zhì)產(chǎn)生,變得不清潔和不干凈。
目前全世界各地建成的托卡馬克核聚變裝置全都是實驗堆,能量非常的小,放射性效應(yīng)不顯著,一旦進入大規(guī)模商用,核輻射就不得不成為一個必須考慮的問題。
》那么有沒有不會產(chǎn)生放射性物質(zhì)的核聚變呢?
有,這就是氦3!
兩個氦三形成一個氦,釋放出兩個質(zhì)子,也就是氫原子。由于庫侖斥力的原因,質(zhì)子不會打在其他的原子核上,形成放射性物質(zhì)。
所以,氦3也被稱為終極核聚變清潔能源。
根據(jù)研究,太陽風(fēng)植入月球土壤中的氦3超過100萬噸。
這些原料既可以供月球基地使用,也可以運回地球。
所以月球是個大寶藏,每個國家都想得到它的土壤。雖然NASA從月球上帶回了幾百公斤的月球物質(zhì),但是還是想從中國這2公斤月壤中分一點。
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