化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
透過一粒月壤看向整片太空
2022年04月13日 08:46:46
來源：化工儀器網 作者：羊舌木 點擊量：5270
他們利用單顆粒樣品操縱、掃描電鏡形貌觀察、聚焦離子束精細加工、透射電鏡結構解析等一系列分析方法，獲得了單個嫦娥五號月壤顆粒表面的硅酸鹽、氧化物、磷酸鹽和硫化物的太空風化作用信息。
【化工儀器網 時事熱點】“玉兔年年釀丹桂，金蟾日日搗玄霜”，從古至今，人們對于月球上所擁有的一切事物仍然有著一顆極大的好奇心。2020年12月，我國成功利用嫦娥五號月球探測器取回了1731克月球土壤。這些月球土壤，得以讓我們從中窺透一些與月球乃至宇宙相關的奧秘。
月球上古老的巖石已經使得科學家迷惑不已，然而，和這些巖石周圍的土壤相比，巖石甚至稱得上是年輕的。地球上的土壤通常是經過成千上萬年的風吹、日曬和雨淋，由巖石風化形成的細粒礦物質，是一層疏松的物質，并且其中還摻有有機質、水，還含有微生物等。地球上土壤的形成，除了這些物理及化學作用之外，生物的活動是其最重要的特征。盡管風化作用短時間內不容易被察覺到，卻一直在改變著地球上的地形地貌。
但存在于沒有任何空氣的太空之中的月亮，既沒有風，也沒有任何生物能夠活動，又是如何形成月壤的呢？由于沒有大氣，月壤是直接暴露在太陽輻射下的，并且時不時還伴隨著微隕石的轟擊，其組成和物理性質逐漸發生了改變，于是科學家們便將這個過程稱之為“太空風化”。在過去的四十多億年里，小行星沖撞所產生的粉碎、熔融、粘合及混合等這些物理過程，在很大程度上改變了月球表面。于是，在太空風化的共同作用下，月球表面形成一層廣泛分布、厚約2~15m的月壤。
與地球土壤中所富含微生物和有機養分不同，月壤中不含有任何有機養分，并且十分干燥，無論是種菜或是種土豆都是不可能的。那么，專注于對月壤進行分析研究有什么作用？事實上，通過月壤中巖石的類型成分就能夠去推斷月球的地質變遷，月球的表面幾乎是完全被月壤所覆蓋的，如果沒法了解月壤的特點，那么月壤對于探月儀器和宇航員來說都是個不小的威脅。月球探測時不了解月壤，就很可能得不到正確的科學結論。并且月壤中存在天然的鐵、金、銀、鉛等礦物顆粒，不僅含有金和鋅的銅礦顆粒，還含有少量錫和銅雜質的銻礦顆粒等。其中，一種在地球上幾乎不存在的氦氣同位素氣體——氦-3，這種核聚變反應中最理想的原材料也在其中，氦-3在熱核反應堆中沒有中子，并且因為不會產生輻射，對環境也不會造成任何危害。
月壤中所含的元素是通過各種儀器來進一步分析確定的，例如X射線熒光光譜儀可以在不破壞月壤樣品的情況下對元素進行定性和半定量分析，是月壤元素分析必不可少的設備；電感耦合等離子體發射光譜儀能夠對月壤中微量元素進行定量分析，從而確認月壤中元素的精確含量；氣相色譜-質譜聯用儀能夠對材料中的有機物進行定性和定量分析，從而檢測月壤中部分化合物的含量，助力全面解析月壤成分。
科學家們對采集到的月壤樣品中的巖石和礦物進行了密集、高強度的元素和同位素分析，并在此基礎上開展了系統的年代鑒定。科學家們利用掃描電子顯微鏡對粒徑只有500微米的玄武巖巖屑進行觀察，發現可定年的磷灰石粒徑普遍在5~10微米之間，并且得到了“月球直至19.6億年前仍存在巖漿活動”這一項重大成果。科學家們還用詳盡的微區原位高分辨率二次離子質譜定年數據和堅實的巖石礦物地球化學數據。此外，確定月球年輕巖漿活動的精確年齡還可以校準用于確定月球和其他行星表面年齡的隕石坑計數技術——遙感隕石坑直徑頻率分布定年法。
他們利用單顆粒樣品操縱、掃描電鏡形貌觀察、聚焦離子束精細加工、透射電鏡結構解析等一系列分析方法，獲得了單個嫦娥五號月壤顆粒表面的硅酸鹽、氧化物、磷酸鹽和硫化物的太空風化作用信息。我國自己帶回來的月壤的分析，為月球中緯度的太空風化作用提供了更多的認識，帶來更多獨特的角度，也為月球遙感光譜校正模型在月球中緯度的適用性提供了支撐。
想要探月，就必須要研究月壤。如果可以繼續對月壤加以研究，那么我們不僅僅能夠了解到月球上的風化作用，還有機會可以了解太陽初期的演化歷史進程、太陽風和太陽表層的組成和成分特征等相關數據。探索月球只是我們向太空所邁出的一小步，人類終將會走得更遠。
(資料參考來源：科技日報、知網、知乎、央視新聞)
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
儀器聚焦丨熱點重點大盤點 儀器行業本周要點速遞(2025年第19期)
本周儀器市場動態聚焦科技創新與人才建設：國家知識產權局印發《關于縱深推進專利轉化運用專項行動加快形成長效機制的通知》；工業和信息化...2025-06-21 10:30:00 -
5月30日，大型科研儀器賦能科技創新“園企走平臺”走進之江實驗室活動在杭州市余杭區之江實驗室順利舉辦。2025-05-30 17:39:53
-
“共享百家行”第五站——浙江理工大學：進一步推動公共技術平臺集約化管理
2025年3月6日，由浙江省大型儀器開放共享聯盟主辦，浙江理工大學承辦的“共享百家行”第五站活動走進浙江理工大學。2025-06-20 17:27:14 -
“共享百家行”第八站——寧波大學：探討大型儀器維修維護體系建設
寧波大學承辦的“共享百家行”第八站活動走進寧波大學，共同探討大型儀器維修維護體系建設，保障大型儀器高效穩定運行，滿足科研與產業需求...2025-06-20 16:57:40 -
近日，中國證監會發布《關于在科創板設置科創成長層 增強制度包容性適應性的意見》。2025-06-20 16:34:53
-
納米載體可緩慢釋放藥物，維持眼內有效濃度，減少給藥頻率，表面修飾(如靶向肽、抗體)可特異性結合視網膜病變部位的標志物(如VEGF受...2025-06-20 15:39:00
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
