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这一年,嫦娥五号月球样品研究新添多项成果

来源:中国科学报2023-01-18 09:59

  1月16日,由探月与航天工程中心、中科院前沿科学与教育局、国家自然科学基金委员会地球科学部主办的“第一届嫦娥五号月球样品研究成果研讨会”在京举行。研讨会围绕嫦娥五号月壤样品基本特性、月球火山活动历史及年轻火山活动成因、月球水和挥发分的含量与来源等主题,开展了深入研讨。

  2020年12月17日,嫦娥五号样品舱带回了1731克月球样品,首批样品于2021年7月12日向国内科学家发放。时隔一年,嫦娥五号月球样品已完成5次样品发放,共计发放198份65.1克,新成果竞相涌现。

  其一,嫦娥五号玄武岩破解月球年轻火山成因之谜。中科院地质与地球物理研究所团队采用新研发的扫描电镜能谱定量扫描技术,发现与古老的阿波罗低钛玄武岩相比,年轻的嫦娥五号玄武岩的初始岩浆含有更高钙和钛,可能因为源区含有更高的岩浆洋晚期形成的单斜辉石-钛铁矿堆晶体,导致月幔熔点降低,诱发年轻火山的形成。

  其二,嫦娥五号月壤玻璃珠年代学探讨内太阳系动力学。中国地质科学院地质研究所、中国地质大学(武汉)、澳大利亚科廷大学和国立大学等国际合作团队首次获得嫦娥五号月壤中的多组撞击玻璃球粒年龄,并与着陆区撞击坑关联,证实了月球20亿年以来撞击频率随着时间的变化,为地月系统撞击历史研究提供新方向。

  其三,嫦娥五号样品中发现高含量的太阳风成因水。中科院地球化学研究所研究团队对嫦娥五号月壤样品中的辉石、橄榄石和斜长石矿物开展研究,发现嫦娥五号样品矿物表层中存在大量的太阳风成因水,估算出太阳风质子注入为嫦娥五号月壤贡献的水含量至少为170 ppm,证实了月表矿物是水的重要“储库”,为月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。

  其四,嫦娥五号月壤样品矿物中发现新矿物“嫦娥石”。中核集团核工业北京地质研究院月壤研究团队,通过离子束扫描电镜等一系列高新技术手段,在14万个月壤颗粒中,分离出一颗4×7×10微米大小的单晶颗粒,并成功解译其晶体结构。经国际矿物学会新矿物分类及命名委员会投票通过,确证为一种新矿物——“嫦娥石”。

  其五,嫦娥五号月壤样品成分特征。中国地质大学(武汉)研究团队在最低2毫克样品极低损耗量情况下,准确测定了月壤中48种主量和微量元素含量。山东大学团队则利用激光显微拉曼光谱技术,发现嫦娥五号月壤的辉石和橄榄石矿物化学成分范围基本与嫦娥五号玄武岩一致,但仍存在少量的富镁物质。

  据悉,除以上5项代表性成果外,过去一年,嫦娥五号月球样品的相关研究已有50多项成果在国内外重要学术期刊发表,推动我国月球科学研究进入国际前沿。(记者崔雪芹)

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