中新網貴陽9月12日電 (記者 楊茜)記者12日從中國科學院地球化學研究所獲悉，通過對嫦娥五號月壤樣品研究，發現嫦娥五號礦物表層中存在高含量的水，來源于太陽風的注入作用，其主要以OH的形式存在。
礦物水含量和氫同位素比值 中國科學院地球化學研究所供圖
據悉，遙感探測發現月表普遍存在水，Apollo月球樣品分析結果有限，月表水的成因和分布也一直存在爭議。近日，中國科學院比較行星學卓越創新中心成員、中國科學院地球化學研究所唐紅、李雄耀團隊針對嫦娥五號月壤樣品開展了研究，通過紅外光譜和納米離子探針分析，發現嫦娥五號礦物表層中存在大量的太陽風成因水，估算出太陽風質子注入為嫦娥五號月壤貢獻的水含量至少為170 ppm。
嫦娥五號礦物表層顯微結構的TEM圖 中國科學院地球化學研究所供圖
此次研究結合透射電鏡與能譜分析，揭示了太陽風成因水的形成和保存主要受礦物的暴露時間、晶體結構和成分等影響。該研究證實了月表礦物是水的重要“儲庫”，為月表中緯度地區水的分布提供了重要參考。
此次研究揭示了月壤礦物中高含量的太陽風成因水，評估了月表中緯度地區太陽風成因水分布情況，為未來月表水資源利用提供了重要依據，同時也為太陽系無大氣天體(如水星、小行星)太陽風成因水的形成機制提供了重要參考。此次研究成果已發表于國際權威期刊《Nature Communications》。
中國嫦娥五號任務在月球風暴洋東北部(43.06°N,51.92°W)采集了1.731 kg月壤樣品，該采樣點緯度高于以往Apollo和Luna任務的采樣點。此外，同位素定年結果表明嫦娥五號樣品年齡約為20億年，是目前獲得的最年輕的月球樣品。相比于Apollo樣品，嫦娥五號樣品采樣位置和形成年齡獨特，為探究月表水的含量和分布提供了全新的窗口。
嫦娥五號礦物水含量深度剖面圖 中國科學院地球化學研究所供圖
月表的翻騰作用導致月壤顆粒暴露在太陽風中的時間不同，即礦物中注入的太陽風質子總量不同，從而導致太陽風成因水的含量不同。太陽風粒子注入會造成礦物表面結構破壞，因此環帶的非晶化程度可以評估礦物的暴露時間。此次研究發現礦物的太陽風暴露時間是影響太陽風成因水含量最主要的因素。
結合嫦娥五號月壤礦物組成，估算出嫦娥五號地區月壤中的太陽風成因水含量至少為170 ppm，這一數值顯著高于月球內部水，因此本研究認為太陽風質子注入是嫦娥五號地區月壤中水的主要來源。
此外，此次研究表明在月表中緯度地區，如風暴洋北部和雨海盆地，其月壤成熟度與嫦娥五號地區相似，可能存在近似含量的太陽風成因水；而風暴洋西北側的高地地區月壤相對成熟，該地區月壤中可能存在更高含量的太陽風成因水。(完)
