历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

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#1 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

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历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

快科技7月23日消息,月球上是否存在水对于月球演化和资源开发至关重要,并引发了学术界长达半个多世纪的研究探索。

据中科院物理所官方账号介绍,我国嫦娥5号采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩(~20亿年),并且是迄今为止纬度最高的月球样品,为月球水的研究提供了新的机遇。

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心陈小龙研究员,金士锋副研究员、博士生郝木难等与北京科技大学郭中楠副教授,天津大学殷博昊工程师,中国科学院青海盐湖所马云麒研究员,郑州大学邓丽君工程师等合作,在嫦娥五号带回的月球样本中,发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体:ULM-1。

这一发现标志着首次在月壤中发现了分子水,同时揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式。

ULM-1的照片和成分组成

基于单晶衍射和化学分析,研究人员发现这些月球水和铵以一种成分为(NH4,K,Cs,Rb) MgCl3·6H2O的水合矿物形式出现。该矿物分子式中含有多达六个结晶水,水分子在样品中的质量比高达41%。

在红外和拉曼光谱上,均可以清晰地观察到源于水分子和铵的特征振动峰。晶体的电荷密度可以清晰地看到水分子中的氢。ULM-1的晶体结构和组成与地球上近年来发现的一种稀有火山口矿物相似。

ULM-1的晶体结构和电荷密度

在地球上,该矿物是由热玄武岩与富含水和氨的火山气体相互作用形成,这一发现为月球上的水和氨的来源提供了新的线索。

这种水合矿物的发现还为我们揭示了月球上水分子可能存在的一种形式——水合盐。与易挥发的水冰不同,这种水合物在月球高纬度地区(嫦娥5号采样点)非常稳定。

不同地球和地外行星物质中氯同位素的分布

这意味着,即使在广阔的月球阳光照射区,也可能存在这种稳定的水合盐,为月球资源的利用和探索提供了更为广阔的前景。
月球表面水合矿物的发现标志着对月球水和铵研究的重大突破,也为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。

ULM-1结晶对月球火山气体中水逸度的限制
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#2 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

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#3 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

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#4 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

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#5 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

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#6 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

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记者今天(23日)从中国科学院物理研究所获悉,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员陈小龙、副研究员金士锋、博士研究生郝木难等,联合北京科技大学副教授郭中楠、天津大学工程师殷博昊、中国科学院青海盐湖研究所研究员马云麒、郑州大学工程师邓丽君等,在嫦娥五号带回的月球样本中,发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1。这标志着科学家首次在月壤中发现了分子水,揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式。该研究成果近日在学术期刊《自然-天文学》(Nature Astronomy)在线发表。

  月球上是否存在水,对于月球演化研究和资源开发至关重要。对1969年至1972年采集的阿波罗样品的研究表明,月壤中未发现任何含水矿物。此后,月球不含水成为月球科学的基本假设,这对认识月球火山演化、月地起源等问题产生了重要影响。1994年,研究人员通过克莱门汀探测器对月球两极进行观测,提出极区永久阴影区的月壤中可能存在水冰。2009年,月船一号搭载的月球矿物绘图光谱仪发现,月球表面存在太阳风导致的羟基和/或水分子信号。同年,月球观测和传感卫星以2.5公里/秒的速度撞击了月球永久阴影区,而对撞击尘埃的遥感测量显示了水的信号。近年来,遥感数据表明月球光照区有水分子存在的迹象。针对当年采集的阿波罗月球样品,科学家运用高灵敏度的表征技术,在部分玻璃和矿物中发现了百万分之一量级的“水”(H+、OH-或H2O),但没有水分子存在的确凿证据。

富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1和成分组成富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1和成分组成

  我国嫦娥5号采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩,是迄今为止纬度最高的月球样品,为月球水的研究提供了新机遇。我国科研人员开展的这项研究基于单晶衍射和化学分析发现,这些月球水和铵以一种成分为(NH4,K,Cs,Rb) MgCl3·6H2O的水合矿物形式出现。该矿物分子式中含有多达六个结晶水,水分子在样品中的质量比高达41%。红外光谱和拉曼光谱上均可以清晰地观察到源于水分子和铵的特征振动峰。晶体的电荷密度可以清晰地看到水分子中的氢。ULM-1的晶体结构和组成与地球上近年来发现的一种稀有火山口矿物相似。地球上,该矿物是由热玄武岩与富含水和氨的火山气体相互作用形成。这为月球上的水和氨的来源提供了新线索。

  为了确保这一发现的准确性,该研究进行了严格的化学和氯同位素分析。纳米二次离子质谱数据表明,该矿物的Cl同位素组成和地球矿物显著不同,与月球上的矿物相符。研究人员对该矿物化学成分和形成条件进行分析,进一步排除了地球污染或火箭尾气作为这种水合物的来源。该六水矿物的存在为月球火山气体的组成给出了重要的约束。热力学分析显示,当时月球火山气体中水的含量下限与目前地球中最为干燥的伦盖火山相当。这揭示了复杂的月球火山脱气历史,对探讨月球的演化过程具有重要意义。

  这种水合矿物的发现揭示了月球上水分子可能存在的一种形式——水合盐。与易挥发的水冰不同,这种水合物在月球高维度地区(嫦娥5号采样点)非常稳定。这意味着,即使在广阔的月球阳光照射区,也可能存在这种稳定的水合盐。这为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。

  (总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)
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#7 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

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月背土壤应该还有自由水。
laomei9
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#8 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

帖子 laomei9 »

把石头加热一下,有水蒸气出来,这有什么好研究的?
pingc223(jinge)
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#9 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

帖子 pingc223(jinge) »

尼玛,历史性突破咋只能发个子刊,正刊不鸟它讲不过去啊
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#10 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

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为什么Apollo带回来的样品没有水?嫦娥带回来的却有水。
能够想象地球上某一块土壤没有水?
我认为因为月亮没有水,所以NASA拿不到钱了,因为钱必须是国会批准。所以这么多年美国抛弃了月亮。
这么多年后,新一代科学家开始炒冷饭,搞出了间接证据说月亮有水,所以NASA就又有了拨款,大家又可以玩一段时间了。
相信中国掉入美国一些人的陷阱了
laomei9
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#11 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

帖子 laomei9 »

瞧你这问题问的,月球很大的,不只一块石头
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#12 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

帖子 pingc223(jinge) »

这个水分子很大概率是地球上的,做过实验的都知道,测量设备再抽真空,也不可能达到绝对真空,腔体内总会飘着些水分子存在
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#13 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

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laomei9 写了: 2024年 7月 23日 21:32 瞧你这问题问的,月球很大的,不只一块石头
你没看懂我说的吧。
如果月球有水,那么它的任何地方的土壤都应该有水。就像地球一样,北极,赤道,南极,任何地方的土壤都会有水。没有例外
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#14 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

帖子 cellcycle1 »

none 写了: 2024年 7月 23日 07:46 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

快科技7月23日消息,月球上是否存在水对于月球演化和资源开发至关重要,并引发了学术界长达半个多世纪的研究探索。

据中科院物理所官方账号介绍,我国嫦娥5号采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩(~20亿年),并且是迄今为止纬度最高的月球样品,为月球水的研究提供了新的机遇。

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心陈小龙研究员,金士锋副研究员、博士生郝木难等与北京科技大学郭中楠副教授,天津大学殷博昊工程师,中国科学院青海盐湖所马云麒研究员,郑州大学邓丽君工程师等合作,在嫦娥五号带回的月球样本中,发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体:ULM-1。

这一发现标志着首次在月壤中发现了分子水,同时揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式。

ULM-1的照片和成分组成

基于单晶衍射和化学分析,研究人员发现这些月球水和铵以一种成分为(NH4,K,Cs,Rb) MgCl3·6H2O的水合矿物形式出现。该矿物分子式中含有多达六个结晶水,水分子在样品中的质量比高达41%。

在红外和拉曼光谱上,均可以清晰地观察到源于水分子和铵的特征振动峰。晶体的电荷密度可以清晰地看到水分子中的氢。ULM-1的晶体结构和组成与地球上近年来发现的一种稀有火山口矿物相似。

ULM-1的晶体结构和电荷密度

在地球上,该矿物是由热玄武岩与富含水和氨的火山气体相互作用形成,这一发现为月球上的水和氨的来源提供了新的线索。

这种水合矿物的发现还为我们揭示了月球上水分子可能存在的一种形式——水合盐。与易挥发的水冰不同,这种水合物在月球高纬度地区(嫦娥5号采样点)非常稳定。

不同地球和地外行星物质中氯同位素的分布

这意味着,即使在广阔的月球阳光照射区,也可能存在这种稳定的水合盐,为月球资源的利用和探索提供了更为广阔的前景。
月球表面水合矿物的发现标志着对月球水和铵研究的重大突破,也为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。

ULM-1结晶对月球火山气体中水逸度的限制
意义空前??
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#15 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

帖子 laomei9 »

火山岩浆也有水?地球空气中有水,
石头都暴露在空气中,所以所有的
石头有水,月球没有大气,不存在这个
xyzcrai(silverwing)
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#16 Re: 历史性突破!我国科学家在月壤中首次发现分子水

帖子 xyzcrai(silverwing) »

美国的月球找水计划刚被cancel,不知道跟这个文章发表有没有关系。
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