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嫦娥五號(hào)月壤研究揭示月表中緯度高含量的太陽風(fēng)成因水
最后更新: 2022-12-14 11:24:39月表水的來源與分布一直是國際上爭(zhēng)論和研究的熱點(diǎn)問題。近年來,遙感光譜探測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),月表水(OH/H2O)的含量可能與緯度存在正相關(guān),指示月表水是由太陽風(fēng)發(fā)射的H離子高速注入月球表面形成的。針對(duì)月表水的含量、成因和空間分布這些重要科學(xué)問題,中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心和地質(zhì)與地球物理研究所聯(lián)合團(tuán)隊(duì),對(duì)嫦娥五號(hào)月壤樣品開展實(shí)驗(yàn)研究。
聯(lián)合團(tuán)隊(duì)從兩份表取月壤中選取了17個(gè)顆粒,包括硅酸鹽礦物(橄欖石、輝石、長石)和玻璃,利用納米離子探針-透射電鏡分析技術(shù)對(duì)月壤顆粒進(jìn)行了H含量和同位素分析以及微觀結(jié)構(gòu)研究。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),嫦娥五號(hào)月壤顆粒的最表層(~100nm)具有很高的H含量(意味著具有很高的水含量)和極低的D/H同位素比值,證明其來自太陽。根據(jù)測(cè)定的H含量以及月壤樣品的粒徑分布,估算的嫦娥五號(hào)著陸區(qū)太陽風(fēng)來源水為46ppm,與遙感結(jié)果一致。
科研團(tuán)隊(duì)選取了其中一部分特征顆粒在180℃烘箱中加熱了28小時(shí),然后再用納米離子探針分析。加熱分析結(jié)果顯示,太陽風(fēng)注入的H在顆粒表層可以穩(wěn)定保存。研究團(tuán)隊(duì)基于加熱實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果,對(duì)不同溫度下月壤顆粒中H的保存開展了數(shù)值模擬,結(jié)果顯示太陽風(fēng)成因水可在月表中、高緯度地區(qū)可以得到較好的保存。
基于嫦娥五號(hào)礦物和玻璃中發(fā)現(xiàn)的、具有不同形狀分布的H含量深度剖面結(jié)果,結(jié)合阿波羅已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),聯(lián)合團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了太陽風(fēng)H注入和加熱擴(kuò)散丟失的動(dòng)態(tài)平衡模型。該模型預(yù)測(cè)高緯度區(qū)域月壤顆粒表層含有很高的太陽風(fēng)成因水。同時(shí),基于該模擬結(jié)果,估算出的高緯月表水含量與遙感結(jié)果類似。
(總臺(tái)央視記者 帥俊全)
- 原標(biāo)題:嫦娥五號(hào)月壤研究揭示月表中緯度高含量的太陽風(fēng)成因水
- 責(zé)任編輯: 夏雨 
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