月球上有水吗?陨石知道答案

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移民其他星球,一直是人类的梦想。想要移民,首先要找到一颗有水的星球。好消息来了。

日本东北大学的一个研究团队日前发布消息称,他们通过分析月球陨石,首次找到了月球中低纬度存在水的直接证据。该项研究发表在《科学》的子刊《科学进展》上。

仅300块月球陨石被验明正身

天上掉下来的石头那么多,怎么知道这一块来自月球?

陨石发烧友、中科院国家天文台《中国国家天文》杂志编辑张超介绍,月球陨石属于无球粒陨石中的一类。在所有陨石中,无球粒陨石占比不到10%,而月球陨石又是无球粒陨石中比较稀少的一类,相当稀缺。

无球粒陨石和地球上的矿石很类似,不像球粒陨石那样有明显的内部特征,很难辨认。在无球粒陨石中,有一多半都来自灶神星。找到一颗无球粒陨石,分析其化学成分、结构和同位素组成,与采集的月球样品相比对,就能知道它是否来自月球了。

月球陨石可大致分为玄武岩质、斜长岩质和混合岩质三个类型,分别代表月海、高地和冲击角砾岩。其中,斜长岩质月球陨石也常为角砾岩,因富含斜长石角砾而得名。

目前已经验明正身并获得命名的月球陨石仅有300多块(含成对陨石),以角砾岩为主,玄武岩质的月球陨石仅有数块。近年来,通过研究月球陨石,科学家对月球的水、岩浆活动、新岩石类型等方面有较多新的发现。不说话的陨石成为科学家了解月球的重要窗口。

水可能在月球上普遍存在

日本团队称,他们从在非洲找到的月球陨石LUNAR METEORITE NWA 2727中,发现了一种需要水才能形成的矿物质——斜硅石。它的存在,强烈暗示月球上存在水活动。日本科学家认为,该陨石来自月球中低纬度,说明该区域存在水。

如何判断陨石来自月球中低纬度呢?中科院国家天文台研究员平劲松解释道,月球中低纬度位置被撞击溅射的岩石碎屑,多在白道面附近飞行,容易被地球捕获。而月球高纬度和极区位置被撞击产生的岩石碎屑则不易到达地球。

事实上,这并不是科学家首次发现月球上有水。美国国家航空航天局(NASA)的月球陨石坑观测和传感卫星在月球南极附近的环形山内探测到了水。印度的“月船-1”探测器记录了月球表面以上稀薄大气中水的证据。

那么,首次发现月球中低纬度有水意味着什么?平劲松指出,这说明水可能在月球上普遍存在,人们或许不必一味地要去月球极地阴影里寻找水了。

“如果真的是这样,未来的月球探测中将更容易获得资源,这将大大增加人类未来在月球上居住和开展基建的可能性。” 香港大学地球科学系博士后张晓佳说道。

每立方米岩石可提取6升水

如果月球上有大量的水,会是以什么样的形态存在?

日本研究团队推测,在月表之下更深处,水资源可能非常丰富。鉴于月球地下温度较低,水很可能以冰的形态存在。他们估计,月球地下土壤中的含水量可能高达0.6%——每立方米月球岩石可提取约6升水。

平劲松表示,岩石结晶水、表面一定深度下部的水冰、更深处存在的液体水层,以及深部岩石缝隙里的液态水等等,都可能是月球上水的形态。

6升水相当于12瓶500毫升装的纯净水水量。假如人类真的移民月球,该如何从岩石中取水呢?

“对岩石结晶水,可以利用太阳能加热‘风化’岩石结晶体,将水析出,冷凝收集。”平劲松说道。

尽管日本研究团队的这项工作还不能用从月球取回的已有样本来证实,但我们可以把目光放得更长远些。随着未来各国探月计划的陆续实施,人们将会获得更多的样本,逐步揭开月球上是否有水的谜底。


2018年7月26日 08:57
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来源:科技日报      作者:唐婷