“嫦娥石”之后，月球还有哪些新奥秘？

2023年9月9日是我国科学家在“嫦娥五号”采回的月壤样品中，发现月球新矿物“嫦娥石”1周年的日子。“嫦娥石”是人类在月球上发现的第六种新矿物，我国也成为世界上第三个在月球发现新矿物的国家。

“嫦娥石”是一种磷酸盐矿物，存在于月球玄武岩颗粒中，伴生矿物有铁橄榄石、单斜辉石、钛铁矿、钙长石、斜锆石、方石英、陨硫铁和玻璃等。“嫦娥石”的发现不仅丰富了人类已知的月球矿物种类，更重要的是开启了月球地质研究的新篇章，为后续研究月球起源和演化提供了重要线索。在过去的一年里，科学家围绕月壤有哪些新的研究进展？又有哪些新的发现值得期待呢？

显微镜下的月球土壤颗粒

首先，科学家证实了月表水的重要“储库”。我国科学家通过红外光谱和纳米离子探针对嫦娥五号月壤样品开展研究分析，发现嫦娥五号矿物表层中存在大量的太阳风成因水，并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170ppm，相当于每吨月壤中至少含有170克的水。该研究证实了月表矿物是水的重要“储库”，后续月表“水库”的发现可以为人类开展月球科研、探测及资源开发活动提供重要支持，也可为未来月球基地建设、人类登月并驻留月球上“就地取材”，提供资源保障。

之后，科学家揭秘了月球年轻火山成因之谜。我国科学家通过对嫦娥五号月球样品中玄武岩的研究，证实月球火山活动可以一直持续到20亿年前，刷新了人类对月球岩浆活动和热演化历史的认知。研究发现，嫦娥五号玄武岩的初始岩浆含有更高的钙和钛，推测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。此研究工作量化了月球内部缓慢冷却的热演化过程，为“月球年轻火山成因”这一重要科学问题提供了全新的解释，将深化人们对月球起源和演化的认识。

科学家还揭示了月球延寿8亿年的秘密。月球形成于约45亿年前，但其质量大约只有地球的1%。如此小的天体，理论上应该快速冷却，早早停止火山活动，成为死亡星球。

月球玄武岩是月幔部分熔融形成的岩浆，经火山喷发至月表冷却结晶形成的岩石，其为认识月幔物质组成和演化提供了重要窗口。我国“嫦娥五号”带回的年轻玄武岩，为估算月球晚期火山喷发强度提供了直接样品研究机会。研究结果表明，在月球晚期，即距今约20亿年前，仍然有大规模岩浆喷发。将研究结果放在整个月球火山喷发历史上来看，可以发现月球火山喷发规模并非想象的从早期到晚期连续性降低，而是以间歇性喷发的方式在降低。这些研究使此前已知的月球地质寿命延长了约8亿年，刷新了月球演化传统认知。

此外，2023年3月中英学者在嫦娥五号月球样品中，测量到撞击玻璃珠中的水，发现玻璃珠中的水含量从边缘向中心逐渐递减；2023年5月我国科学家发现多种类型、不同起源的月球玻璃物质，在嫦娥五号月壤中首次发现天然玻璃纤维；2023年7月，我国科学家研究月壤样品的保温、抗剪性能等关键科学问题，肯定了在月球表面利用月壤加工生产玻璃建材的可行性，为未来月球车、科研站建设、载人探月等任务提供参考……这些研究成果将从不同角度服务我国未来月球探测任务。

月球土壤是否可以用于农业种植？月球土壤能否盖房子？月球能否提供人类驻留的资源？月球能否成为人类太空旅游的第一站？……关于月壤的研究仍在紧张地开展，也必将为人类揭开更多月球的奥秘。（作者：范珊珊 图片来源：中核集团 把关专家：中国航天科技集团科技委副主任 江帆）