月壤中首次發現分子水，樣品來自嫦娥五號

記者昨天從中國科學院物理研究所獲悉，中國科研團隊在嫦娥五號帶回的月球樣本中發現了一種富含水分子和銨的礦物晶體。這是科學家首次在返回月壤中發現分子水，揭示了水分子和銨在月球上的真實存在形式。這一重大突破為未來月球資源的開發和利用提供了新的可能性，相關成果日前線上發表于國際學術期刊《自然·天文學》。

“月球上是否存在水”一直是月球科學研究與資源利用的核心議題。上世紀六七十年代的美國阿波羅計劃所採集的月壤中沒有發現任何含水礦物，曾一度讓科學界認為月球是乾燥的荒漠。後來，運用高靈敏度的表徵技術，人們陸續在部分阿波羅樣品中發現了PPM（百萬分之一）量級的“水”（羥基OH-）。近年來，一系列遙感任務在月球兩極的永久陰影區和部分月球光照區發現了月球水存在的證據，但在採樣返回地球的月壤中依然沒有發現水分子存在的確鑿證據，其在月表的存在形式也一直不為人知。

通過探月與航太工程中心提供的月壤樣品，中國科學院物理研究所、北京科技大學、天津大學和中國科學院青海鹽湖所組成的科研團隊通過高精度單晶衍射和化學分析，確定了該礦物是一種水合礦物，其結構中含有6個結晶水，水分子在樣品中的品質比高達41%。

該論文通訊作者、中國科學院物理所研究員陳小龍介紹，該礦物的晶體結構與地球上近年來發現的一種稀有火山口礦物相同。在地球上，此類礦物是由熱玄武岩與富含水和氨的火山氣體相互作用形成，這暗示月球水與火山活動或許有著緊密聯繫。

為了確保這一發現的準確性，研究人員進行了嚴格的化學和氯同位素分析。實驗數據表明，該礦物的氯同位素組成和地球礦物顯著不同，而與月球上的礦物相符。

研究團隊對該礦物化學成分和形成條件進行深入分析，進一步排除了地球污染或火箭尾氣作為這種水合物來源的可能性。陳小龍説，該六水礦物的存在對月球火山氣體的組成形成重要約束，“當時，月球火山氣體中水的含量下限與目前地球中最為乾燥的坦尚尼亞北部的倫蓋伊火山相當”。這些發現揭示了一個複雜的月球火山脫氣歷史，對我們理解月球演化過程具有重要意義。

此外，這種水合礦物的發現還揭示了月球上水分子可能存在的一種形式——水合鹽。與易揮發的水冰不同，這種水合物在月球高緯度地區（嫦娥五號採樣點）非常穩定。這意味著，即使在廣闊的月球陽光照射區，也可能存在穩定的水合鹽，這為月球資源的利用和探索提供了更廣闊的前景。（記者許琦敏）