嫦娥五号探测器在收集样本,并对其进行原位成像。图片来源:原论文。2020年,嫦娥五号探测器通过其“月球矿物光谱仪”,首次实时、原位测试了月球风暴洋的岩石和土壤,并发现了表征水分子存在的信号。随后在2021年,科学家通过在实验室分析来自月球的样本,确认了此前的发现。昨日,一项发表于《自然·通讯》的研究表示,嫦娥五号探测器发现了月球上“水”的来源。
嫦娥五号光谱仪检测到的“水”其实是羟基,羟基是水分子的主要组成部分和活性组分,因此可以作为光谱中表征水分子的证据。
来自月球风暴洋的样本是在月球一天最热的时段(约93.3℃)采集的,而且,此时太阳风速度也刚好为低速,从而避免岩石和土壤“吸水”。也就是说,这时月球表面的岩石和土壤处于“脱水”状态。
但嫦娥五号光谱仪仍在11个岩石和土壤样本中检测到了羟基,随后,研究人员也在实验室通过对8个样本进行5次实验,发现了两种羟基,这表明可能存在两种水分子。此前在月球上检测到的羟基来自玻璃材料(非晶材料),它们是由太阳风作用于月球表面形成的。但这在嫦娥五号检测到的羟基中只占到了三分之一,剩下的则来自于磷灰石(富含磷元素的晶体),这种矿物天然存在于月球。
研究人员表示,水分子可能在月球玄武岩浆的形成和结晶中发挥着重要的作用。