我们在月球上发现了来自太阳的水！

科学家对从月球上取回的尘埃颗粒进行了分析，结果表明在月球表面结合的水可能源自于太阳。

更具体地说，它可能是太阳风中氢离子撞击月球表面、与矿物氧化物相互作用并与脱落的氧气结合的结果。 这导致在月球的中高纬度地区，可能有水隐藏在月球的表岩屑中。

这对我们了解月球上水的来源和其分布具有重要意义——甚至可能与我们了解地球上水的起源有关。

月球看起来像一个非常干燥的尘埃球体，但最近的研究发现，那里的水比我们想象的要多得多。 显然，它不是出现在湖泊和潟湖中——它是被束缚在月球的表岩屑中，可能以冰的形式潜伏在有永久阴影的陨石坑中。

这自然会引发一些问题，比如上面到底有多少水？ 它是如何分布的？ 以及它到底是从哪里来的？ 最后一个问题可能有多种答案。

其中一些答案是说它可能来自小行星撞击，一些则是说来自地球。 然而，还有一个可能的来源是我们不会最先想到的宇宙雨云。

坦白说太阳并不会直接降水，但它的太阳风肯定是高速氢离子的可靠来源。 包括对阿波罗任务中月球泥土的分析在内的证据，科学家先前提出了一种可能性，即太阳风至少要对月球上的一些水的成分负责。

现在，由中国科学院地球化学家 Yuchen Xu 和 Heng-Ci Tian 领导的一个研究小组在嫦娥五号任务取回的颗粒中发现了化学成分，这进一步支持了月球上水份的太阳来源。

他们研究了17种颗粒：7种橄榄石、1种辉石、4种斜长石和5种玻璃。 相比于阿波罗任务收集低纬度样本，这些都是来自月球的中纬度地区，并从已知最年轻的月球火山玄武岩中收集，它们来自于最干燥的玄武岩基底中。

科学家使用拉曼光谱和能量色散X射线光谱，他们研究了这些颗粒边缘的化学成分——颗粒的100纳米外壳最暴露于太空天气，因此与颗粒内部相比，变化最大。

这些边缘的数据大多数显示出非常高的氢浓度，为百万分之 1，116 至 2，516，以及非常低的氘/氢同位素比率。 这些比率与在太阳风中发现的这些元素的比率一致，表示太阳风猛烈撞击月球，在月球表面沉积了氢气。

他们发现，来自嫦娥五号着陆点太阳风的水分含量应该在百万分之四十六左右，这与遥感测量一致。

为了确定氢是否可以保存在月球矿物中，研究人员随后对其中一些颗粒进行了加热实验。 他们发现，在埋藏后，这些颗粒确实可以保留氢。

最后，研究人员对不同温度下月球土壤中氢的保存情况进行了模拟。 这表示温度对在月球上氢的植入、迁移和释气中起着重要作用，也就意味着在温度较低的中高纬度地区可能会保留大量太阳风产生的水。

基于这些发现模拟的模型表明，月球的两极地区可能富含更多由太阳风产生的水——这些讯息可能对规划未来的月球探索任务非常有用。

中国科学院的宇宙化学家Yangting Lin也表示：「月球极地土壤中的水分可能比嫦娥五号样本中的水分还要多。」

「这一发现对于未来月球水资源的利用具有重要意义。 而且，通过粒子分选和加热，开发和利用月球土壤中所含的水是相对容易的。」

该研究已发表在 PNAS 上。

引用数据 ：

• Starr, M., (31 December 2022). Water From The Sun Has Been Found on The Moon. ScienceAlert
• Xu, Y. C., Tian, H. C., Zhang, C., Wu, F. Y., (2022). High abundance of solar wind-derived water in lunar soils from the middle latitude. PNAS
• 图片来源：https://www.sciencealert.com/water-from-the-sun-has-been-found-on-the-moon （Matt Anderson Photography/Moment/Getty Images）

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