嫦娥五號樣品首次揭示月壤礦物中存在高含量的水

近日，中國科學院地球化學研究所副研究員唐紅和研究員李雄耀團隊針對嫦娥五號月壤樣品開展研究。他們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，并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。相關成果發表在《自然—通訊》。

遙感探測發現月表普遍存在水（OH/H2O），然而由于缺乏直接的樣品分析證據，月表水的成因和分布一直存在爭議。

輝石、斜長石和橄欖石作為嫦娥五號月壤中的主要組成物質，是研究太陽風成因水儲量的最佳載體。研究團隊針對嫦娥五號月壤樣品中的輝石、橄欖石和斜長石礦物開展研究，分析了不同礦物中水的成因、含量與賦存狀態，由此評估了嫦娥五號月壤的水含量以及月表中緯度地區的水分布。

研究團隊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。

此外，嫦娥五號月壤成熟度分析指示了其相對不成熟的特征，考慮到遙感探測發現的月表中緯度地區太陽風成因水與月壤成熟度正相關，本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。

本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。