嫦娥五号 月壤是什么,如何形成,有多重要?

嫦娥五号 月壤是什么,如何形成,有多重要?
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12月17日,嫦娥五号,已经完成“挖土”之旅返回地球。自从11月24日搭乘“胖五”开始探月旅程以来,嫦娥五号跨越38万公里,独自远行了20多天,顺利完成了多项艰巨的任务。
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见嫦娥五号带“货”归来,世界各国都坐不住了,其中最激动的就是美国,NASA(美国航空航天局)率先发出推文,表示希望中国能友情“分享”一些月球科学数据给他们,要是再送点月球土壤,那就更好了。其他国家见状,也立马进入“要土”的行列。
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那么他们想要的月壤到底是什么,有多重要呢?
月壤是覆盖在月球表面几米到十几米厚的一层“土壤”,平均大小约为100微米。最表层两厘米的月壤颗粒更小,绝大部分小于2.5微米,平均只有300到400纳米,通常被称为月尘。
月壤是怎么形成的呢?
与充满空气流动的地球不同,月壤身处没有空气的月球上,主要依靠物理风化。
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在月球形成初期,大约45亿年前,月球表面非常炙热,呈半固体的熔融岩浆状态。
随后月壳开始冷却凝固,在这大约几十亿年来,不断有大大小小的流星与月球发生碰撞,它们的运行速度非常快,即使质量很小的微流星,也能造成很大的破坏,将月球表面砸成“坑坑洼洼”的形状。
反复撞击使得固体岩石不断破碎、胶结、混合。巨大的昼夜温差也加速了月球岩石矿物的破碎。
其次,月壤的形成也离不开太阳风的作用。
嫦娥五号|月壤是什么,如何形成,有多重要?】由于没有磁场和大气的保护,高速运动的太阳风粒子长驱直入,对破碎的月球矿物颗粒表面进行离子注入、结构非晶化和物质溅射,继而沉积在细碎颗粒的表面,从而改变了月壤颗粒的结构和成分。
月壤到底多重要,让世界各国都想要?
要登月,先探月壤
月球表面几乎完全被月壤所覆盖。月壤的特点导致它对探月仪器和航天员都形成了不小的威胁。比如月壤的物质组成和光谱性质和地球上的土壤有天壤之别,月球探测时不了解月壤,就很可能得不到正确的科学结论。再比如月壤颗粒的黏附力很强,航天员登月时很可能被其包裹,这些月壤颗粒虽然极微细,却像刀尖一样锐利,可能给航天员的安全带来重大威胁。
月壤本身是种资源
根据现有资料可知,月壤里存在天然的铁、金、银、铅等矿物颗粒,含有金和锌的铜矿颗粒,含有少量锡和铜杂质的锑矿颗粒等。其中最珍贵的,当属氦-3。氦-3,一种氦气同位素气体,是核聚变反应的最理想原材料。使用它作为原材料时热核反应堆中没有中子,故而不会产生辐射,不会对环境产生危害,氦-3简直是完美的能源。但地球上几乎没有这种氦-3。
月壤中藏着太阳系的小秘密
除此之外,由于月壤隔断了月球固体岩石圈与太阳系空间,宇宙中所有的物质降临月球时,如陨石撞击、宇宙辐射等,都会最先接触到月壤,所以这里面包含着相关区域的大量信息。如果加以研究,就可以了解太阳初期的演化历史进程、太阳风和太阳表层的组成和成分特征等相关数据。
编辑 | 李文婕
责编 | 黄月
审核 | 白纲

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