月球上有水資源? 中國科學家在月壤中首次發現「分子水」

▲月球含水礦物晶體。(圖/翻攝自央視新聞)

記者廖翊慈/綜合報導

中國科學院物理研究所研究團隊近日在嫦娥5號帶回的月球樣本中,發現了月球上一種富含水分子和銨的未知礦物晶體「ULM-1」 ,這也是首次在月壤中發現分子水,揭示了水分子和銨在月球上真實存在。

據《央視新聞》報導,中國嫦娥5號採集的月壤樣本屬於最年輕的玄武岩,是迄今爲止緯度最高的月球樣品,爲月球水的研究提供了新機會。該研究成果近日已在學術期刊《自然-天文學》(Nature Astronomy)線上發表。

▲嫦娥5號採集的月壤。(圖/翻攝自央視新聞)

遙感資料顯示,近年來月球光照區有水分子存在的跡象,針對當年採集的阿波羅月球樣品,科學家運用高靈敏度的表徵技術,在部分玻璃和礦物中發現了百萬分之一量級的「水」,但沒有水分子存在的確鑿證據。

報導指出,中國科研人員進行的這項研究,是基於單晶衍射和化學分析發現,此礦物分子式中含有多達六個結晶水,水分子在樣品中的質量比高達41%。ULM-1的晶體結構和組成與地球上近年來發現的一種稀有火山口礦物相似,在地球上,該礦物是由熱玄武岩與富含水和氨的火山氣體相互作用形成。

▲電荷密度中可清楚看到水分子。(圖/翻攝自央視新聞)

研究員陳小龍指出,熱力學分析顯示,當時月球火山氣體中水的含量下限與目前地球中最爲乾燥的倫蓋火山相當,這揭示了複雜的月球火山脫氣歷史,對探討月球的演化過程具有重要意義。

研究報告指出,這種水合礦物的發現揭示了月球上水分子可能存在的一種形式「水合鹽」,與易揮發的水冰不同,這種水合物在月球高緯度地區(嫦娥5號採樣點)非常穩定,這意味着,即使在廣闊的月球陽光照射區,也可能存在這種穩定的水合鹽。這爲未來月球資源的開發和利用提供了新的可能性。