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最新研究称月球岩石中含有微量水

  据美国国家地理网站报道, 据美国国家地理网站3月10日报道,美国科学家3月3日宣布,他们在“阿波罗”飞船带回地球的月球岩石中发现了微量水的证据。

  近来,美宇航局的两个探测器撞向月球,同时月球轨道器也在扫描月表寻找光线信号——这一切的努力都是为了证实月球并不是一个完全干燥的星球。然而,令人始料未及的是,月球有水的确凿证据竟然就在我们眼皮底下。美国科学家在“阿波罗”飞船带回地球的月球岩石和火山玻璃中发现了水的证据,而含量最多只有千分之几,这一定程度上解释了科学家在20世纪60年代末和70年代初对样本分析后为何会得出月球绝对干燥的结论。

  美宇航局约翰逊太空中心月球样本管理员加里-洛夫格伦(Gary Lofgren)表示:“过去十年,科学仪器的敏度得到显著提高,甚至能分析出含量如此少的水。”洛夫格伦没有参与最新研究,但他称这项研究是“可靠的工作”,值得进一步调查。月球岩石样本中含有水的线索最早是在2008年《自然》杂志的一项研究中浮出水面的。科学家当时报告称,在“阿波罗”飞船带回地球的月球火山玻璃样本中发现了水分子。

  不过,水分子是否是因某种原因(如操作失误)到了地球才有的,那个研究小组未能证明。美国康涅狄格州卫斯理大学地球与环境科学教授詹姆斯-格林伍德(James Greenwood)表示,一个确定水分子诞生地的途径是,测量水样本中不同氢同位素的含量,那个在《自然》杂志发表论文的研究小组尚未掌握这项技术。

  同位素测量数据的作用类似于人的指纹,例如,来自地幔的水的同位素比值不同于来自彗星的水。在发表于《自然》杂志上的那项研究公开时,格林伍德正在开发一种技术,通过这种技术,他可以研究火星陨石的化学构成。他后来将这一方法应用于从各种月球岩石遴选出的矿物磷灰石样本,用以确定里面水分子的“指纹”。

  格林伍德在德克萨斯州休斯顿召开的第41届月球与行星科学大会上公布了他的研究发现。他表示这项研究证明月球岩石中的水“并不是来自于地球。”在这次大会上,第二个研究小组宣布了在含有磷灰石的月球岩石中发现了水的证据。这些岩石取自阳光照射不到的月球阴暗区,科学家认为该地区形成于古代月球熔岩流。

  研究人员利用来自电子微探针的粒子束轰击磷灰石,可以计算出岩石样本内氟气和氯气这两种气体的含量。根据用以计算磷灰石的已知公式,氟气和氯气的存在表明,要使得磷灰石的晶体结构趋于完整,还需要另一种化合物。研究人员得出的结论是,缺失的分子可能是氢氧化物——磷灰石的常见组成部分和水分解后的副产品。

  据参与这项研究的华盛顿卡内基科学研究所地球学家弗朗西斯-麦克科宾(Francis McCubbin)介绍,最新发现是“最先在月球岩浆矿物中发现水的努力之一”,进一步证明月球岩浆中含有微量水。但是,麦克科宾同时指出,虽然月球有水的发现会越来越多,但它们其实只是杯水车薪:“尽管月球上存在远比我们以前想象更多的水,但与地球和火星相比这只是杯水车薪,因此,与过去40年对月球样本的研究结果完全吻合。”

  研究人员还计划调查月球上水的来源。最常见的几种猜测集中在月球的早期历史,即在火星大小的天体与地球相撞产生月球后不久。格林伍德说,一种可能性是,冰质彗星在月球固化过程中撞上了这颗年轻的星球,在上面留下了水。麦克科宾表示,另一种可能性是,月球上的部分水在地球分裂飞向太空形成月球过程中“捎带”过去的,换句话说,它们可能来自于古代的地球。

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