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研究指出月壤中的玻璃珠含大量的水

发布单位:台北市立天文科学教育馆

月球上有水,但水是如何到达那里?储存在何处?以及如何移动?仍然存在着疑问。在新的研究中,中国科学家在从中国嫦娥五号探测器任务中带回的月壤中发现了微小的玻璃珠,可能是水潜藏之处,推测月壤的总储水量最高可达2.7×1014公斤。

研究分析的冲击玻璃珠电子图像。Impact glass beads under analysis. (He et al, Nature Geoscience, 2023)
图说:研究分析的冲击玻璃珠电子图像。(He et al,Nature Geoscience,2023)

微小的玻璃珠通常是太空岩石碎片撞击到另一个物体表面时形成的,蒸发的矿物冷却后形成只有几十或几百微米大小的玻璃颗粒。在嫦娥五号月球样品中,测量到撞击玻璃珠中的水,发现水含量从边缘向中心逐渐递减。研究人员推测,这是太阳风中的氢离子注入撞击玻璃珠,并在其内部扩散、保存下来。

一般认为月球上很大一部分的水是在太阳风作用下所产生,意即来自这些太阳粒子流的氢离子和已储存在月壤中的氧离子结合所形成的水分子。研究人员表示,这些珠子所代表的含水层可能在月球水循环中发挥重要作用。当一些水流失到太空时,可以透过储存在非晶质的撞击玻璃珠(amorphous glass beads)来补充。每公克玻璃珠可容纳0.002公克的水,根据水合特征分析,科学家认为这些珠子可以在短短几年的时间内聚积水分。

月球水循环运作示意图。How the lunar water cycle might work. (He et al., Nature Geoscience, 2023)
图说:月球水循环运作示意图。(He et al.,Nature Geoscience,2023)

研究人员认为这些水不但可供执行月球任务的太空人饮用,利用电解方式还能产生氧气,和制造火箭燃料所需的氢气。中国科学院的地球物理学家、本研究共同作者Hu Sen说:「这些发现指出,月球和太阳系中其它无大气层的天体表面的撞击玻璃珠能够储存太阳风产生的水,并将其释放到太空中。」本研究已发表在自然·地球科学(Nature Geoscience)期刊上。(编译/台北天文馆吴典谚)

资料来源:Science Alert