中新社北京7月23日電 (記者 孫自法) 記者23日從中國科學(xué)院物理研究所獲悉，中國科學(xué)家在嫦娥五號帶回的月球樣本中，最新研究發(fā)現(xiàn)月球上一種富含水分子和銨的未知礦物晶體ULM-1。這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著首次在月壤中發(fā)現(xiàn)分子水，同時揭示水分子和銨在月球上的真實存在形式。
這項月球研究重大進(jìn)展，由中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心陳小龍研究員、金士鋒副研究員、博士生郝木難等與北京科技大學(xué)、天津大學(xué)、中國科學(xué)院青海鹽湖研究所、鄭州大學(xué)等單位的科研同行合作完成，相關(guān)成果論文已在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然—天文學(xué)》發(fā)表。
月球上是否存在水，對于月球演化和資源開發(fā)至關(guān)重要，并引發(fā)學(xué)界長達(dá)半個多世紀(jì)的研究探索。嫦娥五號采集的月壤樣品屬于最年輕的玄武巖，也是迄今緯度最高的月球樣品，這為月球水的研究提供了新的機(jī)遇。
本項研究中，中國科學(xué)家基于單晶衍射和化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)嫦娥五號樣本中這些月球水和銨以一種水合礦物形式出現(xiàn)。該礦物分子式中含有多達(dá)六個結(jié)晶水，水分子在樣品中的質(zhì)量比高達(dá)41%；在紅外和拉曼光譜上，均可清晰觀察到源于水分子和銨的特征振動峰；晶體的電荷密度可清晰看到水分子中的氫。
研究還發(fā)現(xiàn)，ULM-1的晶體結(jié)構(gòu)和組成與地球上近年來發(fā)現(xiàn)的一種稀有火山口礦物相似。在地球上，該礦物是由熱玄武巖與富含水和氨的火山氣體相互作用形成，這一發(fā)現(xiàn)為月球上水和氨的來源提供了新的線索。
為確保這些研究發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)確性，科研團(tuán)隊進(jìn)行嚴(yán)格的化學(xué)和氯同位素分析，納米二次離子質(zhì)譜數(shù)據(jù)表明，該礦物的氯同位素組成和地球礦物顯著不同，與月球上的礦物相符；對該礦物化學(xué)成分和形成條件分析，進(jìn)一步排除了地球污染或火箭尾氣作為這種水合物的來源；基于熱力學(xué)分析，揭示出一個復(fù)雜的月球火山脫氣歷史。
科研團(tuán)隊指出，嫦娥五號月壤樣本水合礦物的發(fā)現(xiàn)，還揭示出月球上水分子可能存在一種水合鹽形式，與易揮發(fā)的水冰不同，水合鹽在月球高緯度地區(qū)(嫦娥五號采樣點)非常穩(wěn)定。
他們認(rèn)為，本次研究發(fā)現(xiàn)月球表面水合礦物，為月球資源利用和探索提供了更廣闊前景，也為未來月球資源開發(fā)和利用提供新的可能性。(完)