科学家研究发现月球含水量或许被高估

探索宇宙 2023-08-30 07:51www.nygn.cn元宇宙

据国外媒体报道,一个来自美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)地球、行星与空间科学学院的研究小组最近称,那些研究磷灰石矿的科学家可能高估了月球的含水量。

 

    图为一片磨光的月球岩石薄片内部图。磷灰石中含钙量很高,由图中明亮的粉色和红色表示,周围矿物含钙量较低,显示为蓝色和黑色。从中心到边缘则划分了晶体中的不同含水区,这表明出现了磷灰石分馏,这是高含水量的月球磷灰石受其他干燥地方影响而造成的反应效果。

    UCLA文理学院助理副教授博伊斯和同事建了一个计算机模型,能精确预测在早期月球历史中,磷灰石是怎样在月球岩浆冷却过程中逐渐结晶的。根据他们的模拟显示,在许多月球岩石样本中发现的是不同寻常的富氢磷灰石,而这种富氢磷灰石或许无法像人们原来期望的那样,在一个富含水分的环境中形成。此发现也推翻了一个长期以来的假设磷灰石中的氢是代表整个月球水分含量的良好指标。

    博伊斯认为,月球磷灰石含水量高的结论源于其结晶过程特殊,而不是因为一个富含水分的环境。当熔岩冷却开始析出水分时,会与氢原子结合形成磷灰石晶体结构。但只有当氟和氯差不多消耗殆尽时,磷灰石才会选择与氢结合,将氢吸入新形成的结晶矿物中,已不能精确反应岩浆中的最初含水量。

    理解月球磷灰石的历史具有重要意义,甚至比确定月球岩石和土壤中曾有过多少水更加重要。根据目前主流的月球最初形成理论,氢和其他不稳定元素根本不该出现在月球岩石中。按照科学家提出的月球形成理论,40亿年前,一次剧烈冲击将地球撕下了很大一块。如果这种剧烈冲击模型正确,月球应该处于一种完全融化的状态,更轻的元素(如氢)从液体下面泛着泡泡,逃逸到空中去。由于氢是水的关键成分,这种“剧烈冲击”形成月球会很快变干。

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