月球上究竟有沒有水？過去20年，各種“實錘”證據讓人們相信月球上是有水存在的。不過，月球表面的“儲水庫”到底在哪，此前一直沒有得到確認。

近期，中國科學家基於嫦娥五號採回地球的月壤樣本最新研究發現，月球受撞擊濺射出的熔融物質冷卻後形成了散落在月球表面的玻璃珠，而這些撞擊玻璃珠可能是月球的“迷你水庫”—— 1噸玻璃珠中平均可含500克水。相關研究成果近日發表于《自然-地球科學》。

嫦娥五號採樣區背景圖和水含量

揭秘神奇的“月球水庫”

撞擊玻璃珠是什麼？其中怎麼會含有水分？

雖然聽到“玻璃”這兩個字，往往會讓人聯想到工業製品。但實際上，很多自然活動也能製造玻璃，例如火山噴發和隕石撞擊。

在此類自然活動中，往往會産生上千度的高溫，這足以熔化周圍的土壤，最終形成玻璃狀物質。而月球上這些封存著水的玻璃珠，就是源於小天體以及微隕石的撞擊。撞擊中産生的高溫熔化了月壤，並在逐漸冷卻後，形成了所謂的“撞擊玻璃珠”。

月壤撞擊玻璃珠內水含量示意圖

可為何月球的玻璃珠內會有水呢？這些水是怎麼出現的？

在此之前，地質地球所地球與行星物理重點實驗室博士生何會存用奈米離子探針檢測樣品中的撞擊玻璃珠時就發現，珠內的水豐度從外至內逐漸遞減，形成“環帶特徵”。根據這一特徵，研究人員認為：玻璃珠內水豐度的“環帶特徵”説明它很可能來自太陽風。

為了驗證這一結果，他們一遍遍反覆實驗，接連從110多個月壤玻璃珠中選取表面光滑、化學成分與月球玄武岩一致的32個玻璃珠，通過掃描電子顯微鏡、離子探針和拉曼光譜等多種方式進行測試後發現，結果和最初一致。因此可以斷定，“月球”水庫的形成和太陽風有著密不可分的聯繫。

玻璃珠取水前景可期

為什麼月球撞擊玻璃珠被稱為“迷你水庫”？它究竟含有多少水？

“此次研究發現的新機制揭示出月壤中的撞擊玻璃珠是一個儲水寶庫，它們可以維持月表水迴圈。我們的團隊結合月球全球尺度月壤厚度分析，推測出月壤的儲水量最高可達2700億噸。”惠鶴九説。顯然，如此高的含水量，完全可以被稱為月球水庫。

那麼，類似的“迷你水庫”是否是月球獨有的呢？

事實上，諸如此類的撞擊玻璃珠並不是月球獨有的。在此之前，地球上也曾發現過撞擊玻璃珠。胡森、惠鶴九等論文作者總結表示，月球上撞擊玻璃珠內的水或能作為較易開採的、未來探月任務的潛在水源。此外，其他無大氣天體上的撞擊玻璃珠也可能包含類似“儲水庫”，例如灶神星、水星等。研究者表示，這項研究對於了解這些行星低緯度地區水的來源和成因有重要啟示。

這是兩塊在地球上發現的撞擊玻璃珠，看起來特別像黑曜石

那麼，在此之後登月的宇航員能否直接在月球上取水使用呢?人類定居月球是否指日可待？

這一切並沒有想像中那麼簡單。惠鶴九表示，通過大量玻璃珠提取水具有前景，但這種水與地球上通常看到的水不同，玻璃珠中的水主要以羥基（-OH）形式存在，如何開發利用仍需進一步研究。在人類未來的深空探測中，撞擊玻璃珠或許可以作為候選水源提供補給，但前提是收集玻璃珠、提取水的效率要高。

他們透露，在此次研究發現月球“儲水庫”的基礎上，後續還將進一步研究嫦娥五號採回的撞擊玻璃珠中的水分佈，精確月球水的分佈和演化，為後續的有效利用提供科學證據。