2020年12月,嫦娥五号在成功探月之后返回地球,同时带回了1731克月壤样本。从那以后,我国科学家对这些样本进行了深入研究,希望能从中一探这颗地球唯一卫星的秘密。一年多过去了,科学家从这些来自月球的“土”中得到了哪些有用的信息呢?
月球寿命老了10亿年
直观地看,月岩样本是黑乎乎的一片。但如果把它放到显微镜下,我们就会看到一个五彩斑斓的世界。
放大了10倍以后,可以看到一些月尘颗粒本身的特性,不同的矿物就会显示出不同的颜色,比如说黄绿色的是橄榄石,白色的是硅酸铝钠钙这样的矿物,琥珀色的有很多是玻璃。月球上的玻璃至少有两种来源,一种是岩浆喷发时形成,这种叫火山玻璃;还有的是一些小天体撞击月球过程中产生高温,使石头或者撞击体本身发生了熔融,再快速冷凝而形成的,这种叫撞击玻璃。
通过以上信息,科学家认定,月球上直至19.6亿年前仍存在岩浆活动,这相较之前推测的月球地质寿命增加了约10亿年。
月球有水,但不能喝
基于嫦娥五号携带的“月球矿物光谱仪”探测的数据,研究人员测算出嫦娥五号采样区的水含量在120ppm(百万分之一)以下,而从别的地方溅射到采样区的更古老岩石中的水含量约为180ppm。这相当于1吨月壤中大约有120克水,1吨岩石中大约有180克水。
这里所说的水,是光谱仪所探测到的矿物里的水分子或者羟基,并不是指我们可以喝的液态水。目前为止,研究尚未从样本中找到液态水。
那么,这些水又是从哪里来的呢?研究人员认为,月壤中的水绝大部分是太阳风的贡献。太阳风里有很多氢,随太阳风轰到月面后与月壤里的氧结合形成了羟基或者水分子。
月球上存在微生物的可能性微乎其微
在中国古代传说中,广寒宫里住着仙子和玉兔。很多人认为月球上也许存在微生物,这可能吗?对月壤的研究表明,月球存在微生物的可能性微乎其微。
首先,月球没有大气层。其表面大气压只有地球的十亿分之一,几乎处于真空状态。由于缺少大气层的保护,月球表面昼夜温度相差巨大,月球表面紫外线等宇宙辐照强烈,特别是在太阳风暴期间,太阳紫外线长驱直入,起到了消杀的作用。
其次,月球表面至今未发现液态水。
最后,月壤中缺乏目前已知的碳基生命所必需的碳、氮等元素。
月球是未来的能源宝库
科学家对月球的采样物质研究发现,月球中含有的氦-3(氦-3是氦的同位素之一),对地球来说是一种宝贵的新型能源物质。
氦-3是世界公认的高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料。据科学家计算,100吨氦-3所能创造的能源,相当于全世界一年消耗的能源总量。氦-3在地球上的蕴藏量极少,全球已知且容易取用的只有500公斤左右,而早期探测结果表明,月球浅层的氦-3含量多达上百万吨,足够解决人类的能源之忧。实际上,随着人类对月球认识的加深,科学家发现月球氦-3的总储量很可能更多。
不过,月球上的氦-3虽多,想用上却不容易,不仅提取过程复杂,要想大批量运输回来,也面临高昂的成本和许多技术难题。