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月球土壤發現含水玻璃珠 可供太空人飲用、製造火箭燃料

2023/3/28 14:19(3/28 22:09 更新)
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科學家從中國探測車自月球攜回的樣本發現月球表面細微的玻璃結晶內含有水分。(圖取自Pexels圖庫)
科學家從中國探測車自月球攜回的樣本發現月球表面細微的玻璃結晶內含有水分。(圖取自Pexels圖庫)
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(中央社北京28日綜合外電報導)科學家從中國「嫦娥5號」探測車自月球表面攜回的樣本,發現細微的玻璃結晶內含有水分,可能成為月表新的水資源,未來也許有助製成太空人飲水甚至火箭燃料。

「華爾街日報」報導,英國期刊「自然地球科學」(Nature Geoscience)27日刊出的一份論文指出,研究結果來自於2020年在月面停留2週的嫦娥5號探月車攜回樣本,當時嫦娥5號在月表鑽探數英尺深,帶回約1.7公斤的月壤,當中有月面撞擊坑取得的玻璃珠。

月球表面覆蓋有細微的球形矽酸鹽玻璃珠,大小從幾十微米到幾公釐不等。一些玻璃珠是小行星撞擊月球時所形成,一些是月表古代火山活動的結果,兩者都發生在數百萬年前。

研究指出,中國機構的科學家們在北京的實驗室使用特殊儀器檢查一些月壤的細微玻璃珠,發現鑲嵌在裡面的水分。

水分是玻璃珠內的氧與太陽釋放的氫原子間產生化學反應的結果,氫原子藉由太陽風傳送到月表並沉積在土壤內。

研究指出雖然每顆玻璃珠中的水分極少,但月球上有大量這種玻璃結晶珠,換算大約有2700億公噸的水,相當於71兆加侖。

研究作者們寫道:「我們對這些月壤樣本的直接測量表明,星體撞擊或火山活動生成的玻璃結晶,可在月球上儲存大量與太陽風生成的水,其他沒有大氣的天體上也可能含有這樣的儲水型態。」研究人員相信其他太陽系裡的衛星可能都有相同條件。

藏於細微玻璃結晶裡的水分並非月球唯一的水源。月球南北極永夜面的隕石坑藏有水冰,美國國家航空暨太空總署(NASA)與中國未來打算建造的月球基地都想選於有水冰的隕石坑。

亞利桑那州立大學地球與太空探索學系教授、布塞克隕石研究中心(Buseck Center for Meteorite Studies)所長史特勞德(Rhonda Stroud)表示,研究人員關於月壤玻璃珠內形成水的發現應屬準確。史特勞德並非這份研究的參與者。

史特勞德說:「我覺得他們的方法很好,科研工作很謹慎,因此我認為這項測量所得非常可信。這肯定能增加人類的月球上已知含水物質清單。」

NASA的發言人表示他們不對機構以外的科學刊物評論。美國國會出於安全顧慮,自2011年起禁止NASA與中國合作。

有中方媒體引述科研指出,玻璃珠中的水分提取不難,這對日後的探月任務很有用。這些水不但可供太空人飲用,透過電解水還能產生供呼吸和氧化劑的氧氣,以及製造燃料所需的氫氣,算是重要的月球資源。

至於過去曾有6次成功載人登月的美國為何沒發現這些月球水,原因可能是這些玻璃珠在月球分布不均且與地質年份有關。美國當年登月處都是月表極為古老區域,所採樣本最少也有31億年,有些甚至超過44億年。嫦娥5號探測之處為月表相對年輕區域,採集樣本估計為20億年。(譯者:陳亦偉)1120328

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