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月表水又是來自哪里 中國科學家發現月球水庫

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月表水又是來自哪里 中國科學家發現月球水庫

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根據發表于《自然·地球科學》（Nature Geoscience）雜志上的一項新研究[1]，中國科學家從嫦娥五號帶回的月球樣品中發現了水存在的證據，表明月球表面上可能儲存著多達2700億噸水 。
當年，我國科學家想要研究月球上的資源，只能在0.5克的月球樣品上做文章 。這塊月球樣品只是被分割出來的一半，原先是1克重的月巖，由美國贈送給我國 。在美國阿波羅載人登月期間，12名宇航員6次成功踏上月表，帶回了381公斤的月球樣品，那1克月巖就是來自于此 。

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終于在2020年，時隔將近半個世紀之后，嫦娥五號代表全人類再次前去月球正面進行采樣 。嫦娥五號在月表上一共采集了1.731公斤的月壤和月巖，其中包括在1米深的月表下挖出的樣品 。這一次，我國科學家終于有足夠的月球樣品來進行深入研究 。
不遠的將來，我國將會在月球上建造科研站，航天員將會在上面長期生活和工作，水的長期來源是一個需要解決好的重要問題 。于是，我國科學家期望能夠從嫦娥五號帶回的月球樣品中，找到月球上的水源 。

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過去，月球被認為是完全干燥的 。因為月球表面幾乎是真空的，而且被太陽照射時，月表的溫度可以升高至120℃，任何液態水都會在這種環境中蒸發殆盡 。
后來，美國宇航局（NASA）的月球探測器顯示，在月球極地的永久陰影區中，長年處于-170℃的極地溫度，那里存在著冰凍的水 。但在月表的其他地方，想要找到水，基本上被認為是極為困難的 。

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在此次新研究中，我國科學家發現了月表水的天然存儲庫——玻璃珠 。玻璃并不是只有人類能夠制造，自然界中也會形成玻璃，例如，火山噴發出富含二氧化硅的熔巖，它們經過突然的冷卻降溫，就會形成火山玻璃 。
不過，我國科學家此次發現有水的月球玻璃不是來自火山過程，而是撞擊過程 。由于月表基本沒有空氣阻力，小行星會以很高的速度直接撞擊月表，并產生上千度高溫，此時就有可能形成撞擊玻璃珠 。

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嫦娥五號發現了大量的撞擊玻璃珠，它們就像海綿一樣，鎖住了月表水 ?？茖W家估計，撞擊玻璃的含水量為0.05% 。按照這樣的比例估算，月球上的撞擊玻璃珠可能儲存著多達2700億噸的水，這些撞擊玻璃珠就如同月球上的天然儲水庫 。
那么，月表水又是來自哪里呢？

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對嫦娥五號樣品中的水進行分析后，科學家發現水源其實是太陽風 。在溫度高達100萬度的太陽日冕層中，形成了大量的高能帶電粒子，它們被高速噴射到太空中，由此形成了太陽風 。
太陽風的主要成分為質子，也就是失去電子的氫原子核 。由于月表是光禿禿的，太陽風可以直接轟擊月表，質子與月表上的氧結合形成水或者羥基，它們會被困在玻璃珠中 。

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玻璃珠中的水很容易提取出來，這在未來的月球探測任務中非常有用 。水不但可供航天員飲用，而且通過電解水，還能產生用于呼吸和氧化劑的氧氣，以及用于制造燃料的氫氣 。因此，這些月表水是極為重要的月球資源 。以此為基礎，未來我們才有望在月球上大規模開采月球特有的礦物質、用于可靠核聚變的氦-3 。
美國過去曾6次成功進行載人登月任務，帶回大量的月球樣品，為什么他們沒有發現這些月球水？

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原因可能在于這些水在月球上是分布不均勻的，與所在的區域有關 。那些遭受撞擊越多的月表區域，存在的水可能也越多 。阿波羅載人登月去的地方，都是月表上非常古老的區域，他們采集到的月巖年齡最少也有31億年，有些甚至超過44億年 。

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【月表水又是來自哪里 中國科學家發現月球水庫】相比之下，嫦娥五號去了較為年輕的月表區域，采集到的月巖年齡估計為20億年 。通過研究嫦娥五號的樣品，可以尋找未來適合建造月球基地的區域 。