嫦娥五号月壤，揭示一大谜团！

作者：福建日报

发布时间：2022-10-25 10:49

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中国科学家根据对嫦娥五号月壤的研究提出了新的月球热演化模型，揭开了困扰学术界的一大谜团：为何月球在距今20亿年前依然有火山活动。

这是月球不同时期岩浆及热演化示意图（2022年10月20日绘制）。新华社发（中国科学院地质与地球物理研究所供图）

中国科学院地质与地球物理研究所研究员陈意介绍，月球形成于约45亿年前，质量只有地球的约1%，对于如此小的天体来讲，理论上它应该快速冷却，很早就停止火山活动，成为“死亡”星球。

嫦娥五号月壤样品的返回，引发了新一轮的月球研究热潮。2021年10月中国科学家在《自然》杂志上发表了三篇文章，揭示了月球火山活动可以一直持续到20亿年前，刷新了人类对月球岩浆活动和热演化历史的认知。

专家介绍，月球玄武岩是月幔（相当于地球的地幔）部分熔融形成的岩浆经火山喷发至月球表面冷却结晶形成的岩石。国际学者对持续冷却的月幔发生部分熔融曾提出两种假说：一是放射性元素生热导致月幔升温；另一假说是如果水含量高，会降低月幔熔点。

然而中国科学家对嫦娥五号玄武岩的研究揭示月幔源区并不富含放射性生热元素，且非常“干”，排除了以上两种假说。因此，月球火山活动为什么持续如此之久，成为新一轮月球研究中的未解之谜。

中国科学院地质与地球物理研究所扫描电镜与电子探针实验室工程师原江燕在分析嫦娥五号月壤成分（2022年10月14日摄）。新华社发（中国科学院地质与地球物理研究所供图）

针对这一问题，陈意率领科研团队选取了27颗具有代表性的嫦娥五号玄武岩岩屑，采用了最新研发的扫描电镜能谱定量扫描技术分析了岩屑的全岩主要成分，结合一系列岩石学和热力学模拟计算，成功恢复了嫦娥五号玄武岩的初始岩浆成分，并与阿波罗样品的初始岩浆进行对比，推算出它们的起源深度和温度。

研究发现，与阿波罗样品相比，年轻的嫦娥五号玄武岩的初始岩浆含有更多的钙和钛，这表明嫦娥五号玄武岩的月幔源区有更多的富钙富钛物质的加入。这部分物质恰恰是月球岩浆洋晚期结晶的产物，且具有易熔的特性，它的加入会显著降低月幔的熔点，诱发月幔部分熔融形成年轻的月球玄武岩。进一步的模拟计算结果显示，月球内部经历十几亿年的持续冷却，温度仅仅降低了约80摄氏度。

陈意说，该项研究表明，尽管月球内部在持续缓慢冷却，月球岩浆洋晚期结晶的易熔组分不断加入到深部月幔，不仅为月幔“补钙补钛”，还降低了月幔的熔点，从而克服了缓慢冷却的月球内部环境，引发长期持续的月球火山作用。

该项成果在最新一期美国《科学进展》杂志上发表。

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嫦娥五号样品发现月壤矿物中存在高含量的水

作者：中国新闻网

发布时间：2022-09-12 11:49

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矿物水含量和氢同位素比值　中国科学院地球化学研究所供图

中新网贵阳9月12日电 (记者 杨茜)记者12日从中国科学院地球化学研究所获悉，通过对嫦娥五号月壤样品研究，发现嫦娥五号矿物表层中存在高含量的水，来源于太阳风的注入作用，其主要以OH的形式存在。

据悉，遥感探测发现月表普遍存在水，Apollo月球样品分析结果有限，月表水的成因和分布也一直存在争议。近日，中国科学院比较行星学卓越创新中心成员、中国科学院地球化学研究所唐红、李雄耀团队针对嫦娥五号月壤样品开展了研究，通过红外光谱和纳米离子探针分析，发现嫦娥五号矿物表层中存在大量的太阳风成因水，估算出太阳风质子注入为嫦娥五号月壤贡献的水含量至少为170 ppm。

嫦娥五号矿物表层显微结构的TEM图 中国科学院地球化学研究所供图

此次研究结合透射电镜与能谱分析，揭示了太阳风成因水的形成和保存主要受矿物的暴露时间、晶体结构和成分等影响。该研究证实了月表矿物是水的重要“储库”，为月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。

此次研究揭示了月壤矿物中高含量的太阳风成因水，评估了月表中纬度地区太阳风成因水分布情况，为未来月表水资源利用提供了重要依据，同时也为太阳系无大气天体(如水星、小行星)太阳风成因水的形成机制提供了重要参考。此次研究成果已发表于国际权威期刊《Nature Communications》。

中国嫦娥五号任务在月球风暴洋东北部(43.06°N,51.92°W)采集了1.731 kg月壤样品，该采样点纬度高于以往Apollo和Luna任务的采样点。此外，同位素定年结果表明嫦娥五号样品年龄约为20亿年，是目前获得的最年轻的月球样品。相比于Apollo样品，嫦娥五号样品采样位置和形成年龄独特，为探究月表水的含量和分布提供了全新的窗口。

嫦娥五号矿物水含量深度剖面图 中国科学院地球化学研究所供图

月表的翻腾作用导致月壤颗粒暴露在太阳风中的时间不同，即矿物中注入的太阳风质子总量不同，从而导致太阳风成因水的含量不同。太阳风粒子注入会造成矿物表面结构破坏，因此环带的非晶化程度可以评估矿物的暴露时间。此次研究发现矿物的太阳风暴露时间是影响太阳风成因水含量最主要的因素。

结合嫦娥五号月壤矿物组成，估算出嫦娥五号地区月壤中的太阳风成因水含量至少为170 ppm，这一数值显著高于月球内部水，因此本研究认为太阳风质子注入是嫦娥五号地区月壤中水的主要来源。

此外，此次研究表明在月表中纬度地区，如风暴洋北部和雨海盆地，其月壤成熟度与嫦娥五号地区相似，可能存在近似含量的太阳风成因水；而风暴洋西北侧的高地地区月壤相对成熟，该地区月壤中可能存在更高含量的太阳风成因水。(完)

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我国科学家发现嫦娥五号月壤矿物中存在高含量的水

作者：北京日报客户端

发布时间：2022-09-12 10:30

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遥感探测发现月表普遍存在水（OH/HO），然而由于缺乏直接的样品分析证据，月表水的成因和分布一直存在争议。

△矿物水含量和氢同位素比值

近日，中国科学院地球化学研究所科研团队针对嫦娥五号月壤样品开展了研究，通过红外光谱和纳米离子探针分析，发现嫦娥五号矿物表层中存在大量的太阳风成因水，估算出太阳风质子注入为嫦娥五号月壤贡献的水含量至少为170ppm。

△嫦娥五号矿物表层显微结构的TEM图

结合透射电镜与能谱分析，揭示了太阳风成因水的形成和保存主要受矿物的暴露时间、晶体结构和成分等影响。该研究证实了月表矿物是水的重要“储库”，为月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。这一成果日前在国际学术期刊《自然·通讯》发表。

来源 央视新闻客户端

编辑 高晨晨

流程编辑 严圣淼

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中国探月任务重大发现！月壤矿物中发现高含量水

作者：看看新闻Knews

发布时间：2022-09-13 08:20

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中国探月任务不断带来重大新发现！继首次发现月球新矿物“嫦娥石”后，中国科研团队又在月壤矿物中发现高含量水。中科院地球化学研究所9月12日表示，通过对嫦娥五号月壤样品研究，发现嫦娥五号矿物表层中存在高含量的水，来源于太阳风的注入作用。该研究证实了月球矿物是水的重要"储库"，为未来月表水资源利用提供了重要依据，同时也为太阳系无大气天体、太阳风成因水的形成机制提供重要参考。这一成果日前在国际学术期刊《自然·通讯》发表。

（编辑：赵歆 陶亦益）

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嫦娥五号惊喜发现：月球样品中有高含量水

作者：快科技

发布时间：2022-09-16 00:17

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近日，国家航天局探月与航天工程中心主任刘继忠披露，探月工程四期任务已获国家批复，目前进展顺利。

未来十年，我国将陆续实施探月工程四期嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号任务。

其中，嫦娥六号是嫦娥五号的备份，具备采样返回的功能，将前往月球背面执行任务。

目前，嫦娥六号已经基本生产完毕，嫦娥七号正在研制中，后续将对月球南极进行探测，还将建立国际月球科研站的基本型，为建设月球科研站打下基础。

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2020年12月17日，嫦娥五号携带1731克月球样品返回地球，我国科学家团队在研究中取得了不少重大成果。

比如，中国科学院地球化学研究所科研团队研究发现，嫦娥五号矿物表层中存在大量的太阳风成因水。这一成果日前在国际学术期刊《自然·通讯》发表。

事实上，此前遥感探测已发现月表普遍存在水，然而由于缺乏直接的样品分析证据，月表水的成因和分布一直存在争议。

中科院地球化学研究所科研团队通过红外光谱和纳米离子探针分析，发现嫦娥五号样品矿物表层中存在大量的太阳风成因水，估算出太阳风质子注入为嫦娥五号月壤贡献的水含量至少为170ppm。

结合透射电镜与能谱分析，这项研究揭示了太阳风成因水的形成和保存主要受矿物的暴露时间、晶体结构和成分等影响。

这证实月表矿物是水的重要“储库”，为研究月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。

嫦娥五号矿物表层显微结构的TEM图

矿物水含量和氢同位素比值

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我国科学家发现嫦娥五号月壤矿物中存在高含量的水

作者：品玩

发布时间：2022-09-12 11:08

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品玩9月12日讯，据央视新闻，近日，中国科学院地球化学研究所科研团队针对嫦娥五号月壤样品开展了研究，通过红外光谱和纳米离子探针分析，发现嫦娥五号矿物表层中存在大量的太阳风成因水，估算出太阳风质子注入为嫦娥五号月壤贡献的水含量至少为170ppm。

遥感探测发现月表普遍存在水（OH/HO），然而由于缺乏直接的样品分析证据，月表水的成因和分布一直存在争议。

该研究结合透射电镜与能谱分析，揭示了太阳风成因水的形成和保存主要受矿物的暴露时间、晶体结构和成分等影响。该研究证实了月表矿物是水的重要“储库”，为月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。这一成果日前在国际学术期刊《自然·通讯》发表。

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嫦娥五号立新功！带回地球的月壤矿物中存在高含量的水

作者：齐鲁壹点

发布时间：2022-09-12 10:54

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遥感探测发现月表普遍存在水（OH/H2O)，由于缺乏直接的样品分析证据，月表水的成因和分布一直存在争议。

据央视报道，中国科学院地球化学研究所科研团队针对我们嫦娥五号带回来的月壤样品开展了研究，通过红外光谱和纳米离子探针分析发现矿物表层中存在大量的太阳风成因水，估算出太阳风质子注入为嫦娥五号月壤贡献的水含量至少为 170ppm。

结合透射电镜与能谱分析，这揭示了太阳风成因水的形成和保存主要受矿物的暴露时间、晶体结构和成分等影响。该研究证实了月表矿物是水的重要“储库”，为月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。

这一成果日前在国际学术期刊《自然通讯》发表，文章编号 5336（2022）。

论文摘要：

月球表层水的形成和分布仍然不明确。在这里，我们展示了在嫦娥五号样品的橄榄石、斜长石和辉石颗粒的最上层表面突出的归因于太阳风植入的水（OH / H2O）。光谱和微观结构分析的结果表明，太阳风植入的水受到暴露时间、晶体结构和矿物成分的影响。我们估计嫦娥五号区域的月球土壤中至少有 170ppm 的水含量，这与月球矿物学绘图仪和嫦娥五号着陆器报告的水含量一致。通过与遥感数据的比较以及通过月球土壤成熟度分析，嫦娥五号的水量为月球中纬度地区表层水的分布提供了参考。我们的结论是，月球土壤中的矿物质是重要的水库，源于太阳风的水的形成和保留发生在无气天体上。

据介绍，嫦娥五号 (CE5) 任务从月球东北部 Procellarum 盆地（北纬 43.06°，西经 51.92°）取回了 1.731 公斤的月表材料，该盆地的纬度比以往所有采样任务探索的纬度都高。使用铅铅 (Pb-Pb) 同位素等时线技术的辐射测年显示此次返回月球样本的年龄为 2030 ± 400 万年，这比阿波罗和月球任务收集的月球样本年轻得多。

月球土壤中含有来自三种来源的水：月球内部、太阳风、彗星和流星体中的水。考虑到此类样品暴露在月球表面，月球颗粒有望记录太阳风注入的信息，形成太阳风成因水，有望为月球表层水的保存和分配提供参考。

（央视新闻）

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