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新浪科技综合|月球上有水吗？嫦娥五号“出野外”再添“实锤”( 二 )


2020年12月1日 ， 嫦娥五号探测器在月球风暴洋北部地区着陆 ， 随后返回1731克月球样品 。
月球矿物光谱分析仪获取了月表的光谱数据 。 用林红磊的话说：“这像是在月球上出了一次‘野外’ ， 第一次有机会在月表近距离、高分辨地探测水的信号 。 ”
实际上 ， 光谱仪是靠发现羟基或者水分子的明显吸收特征来测量水 。 “通过分析3微米附近的光谱特征 ， 就可以识别月表水并获得水含量 。 ”嫦娥五号光谱仪的设计者、中科院上海技术物理研究所研究员何志平介绍 。
和普遍意义上的液态水不同 ， 光谱仪在月面探测到的“水”都藏在岩石中 ， 水分子代表稍微加热就可以跑出来的“结合水” ， 羟基则代表需要较高温度才能析出的“结构水” 。
而目前获得的月球光谱遥感数据波段覆盖范围还无法区分这两种存在形式 。
为获得更准确的数据 ， 科研人员对光谱仪进行了热校正 。
“月表温度在当地正午甚至会超过100摄氏度 ， 高温使月壤产生的热辐射会改变光谱形态 ， 掩盖水的特征 ， 因此对光谱进行热校正是研究月表水的关键 。 ”林红磊说 。
嫦娥五号光谱仪对采样区约2米见方的区域进行了光谱观测 ， 观测对象除了月壤之外还有一块没有带回来的岩石 。
数据分析结果为月球上真的存在水增加了新的确凿证据：嫦娥五号采样区的水含量在120 ppm（百万分之120）以下 ， 而岩石中的水含量约为180 ppm 。
“相当于1吨月壤中大约有120克水 ， 1吨岩石中大约有180克水 。 ”刘洋介绍 。
新浪科技综合|月球上有水吗？嫦娥五号“出野外”再添“实锤”
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【新浪科技综合|月球上有水吗？嫦娥五号“出野外”再添“实锤”】图1/1

月球“水”事待续
科研人员分析 ， 月壤中的水绝大部分源自太阳风“带货” 。
“太阳风里有很多氢 ， 轰到月面与月壤里的氧结合形成了羟基或者水分子 。 ”论文通讯作者之一、地质地球所研究员林杨挺告诉《中国科学报》 。
和月壤中120ppm水含量相比 ， 岩石中仍多出来60ppm的水 ， 多出来的水又来自哪里？科研人员推测岩石是来自于比嫦娥五号着陆点本地玄武岩更古老的区域 ， 多出来的水可能代表了月球内部水 。
不久前 ， 中科院地质地球所的科研团队在《自然》上同时发表三篇论文 。 其中一篇论文报道了基于纳米离子探针分析技术对月球内部水的探测结果 ， 确定嫦娥五号着陆区月幔源区非常“干” ， 推测原因之一可能是由于风暴洋地区长期的火山喷发造成强烈脱气的结果 。
林杨挺介绍 ， 嫦娥六号、嫦娥七号将在原位和轨道尺度继续探测月表水的含量、分布 ， 这项研究成果也将为嫦娥六号、嫦娥七号的科学目标实现提供支撑 。

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