您现在的位置是: > 人物揭秘
月壤中发现富含水分子的矿物 – 材料牛
2024-12-25 14:18:05【人物揭秘】9人已围观
简介月球是否存在水,一直是月球科学研究与资源利用的核心议题,吸引了学术界长达数十年的关注。历史上,阿波罗任务采集的月壤中没有发现任何含水矿物,曾一度让科学界认为月球是干燥的荒漠。直到近年来,一系列遥感任务
月球是月壤否存在水,一直是现富月球科学研究与资源利用的核心议题,吸引了学术界长达数十年的含水关注。历史上,矿物阿波罗任务采集的材料月壤中没有发现任何含水矿物,曾一度让科学界认为月球是月壤干燥的荒漠。直到近年来,现富一系列遥感任务在月球两极的含水永久阴影区和部分月球光照区,发现了月球水存在的矿物证据。运用高灵敏度的材料表征技术,人们陆续在部分阿波罗样品中发现了PPM(百万分之一)量级的月壤“水”(羟基OH-)。截至目前,现富返回的含水月壤中依然没有发现水分子(H2O)存在的确凿证据。分子水在月表的矿物存在形式也一直不为人知。
最近,材料中国科学院物理研究所陈小龙研究员,金士锋副研究员、博士生郝木难等与北京科技大学郭中楠副教授,天津大学殷博昊工程师,中国科学院青海盐湖所马云麒研究员等合作,在嫦娥五号带回的月球样本中,发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体。这一发现标志着首次在月壤中发现了分子水,同时揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式。
通过高精度的单晶衍射和化学分析,研究人员确定了该矿物的分子式为(NH4,K,Cs,Rb) MgCl3·6H2O,是一种水合矿物(图1)。其结构中含有多达六个结晶水,水分子在样品中的质量比高达41%(图2)。红外和拉曼光谱可以清晰的观察到水分子和铵的振动峰(图1),电荷密度分析可以分辨出水分子中的氢(图2)。该矿物的晶体结构与地球上近年来发现的一种稀有火山口矿物相同。在地球上,该类矿物是由热玄武岩与富含水和氨的火山气体相互作用形成,暗示了月球水与火山活动的紧密联系。
为了确保这一发现的准确性,研究人员进行了严格的化学和氯同位素(37Cl/35Cl)分析。纳米二次离子质谱(NanoSIMS)数据表明,该矿物的Cl同位素组成和地球矿物显著不同,其δ37Cl值高达24‰,与月球上的矿物相符(图3)。对该矿物化学成分和形成条件的分析,进一步排除了地球污染或火箭尾气作为这种水合物的来源。该六水矿物的存在对于月球火山气体的组成形成重要的约束。基于热力学分析,当时月球火山气体中水的含量下限与目前地球中最为干燥的Lengai火山相当(图4),这对于我们理解月球的演化过程具有重要意义。这些发现揭示了一个复杂的月球火山脱气历史。
这种水合矿物的发现还为我们揭示了月球上水分子可能存在的一种形式——水合盐。与易挥发的水冰不同,这种水合物在月球高维度地区(嫦娥5号采样点)非常稳定。这意味着,即使在广阔的月球阳光照射区,也可能存在这种稳定的水合盐,为月球资源的利用和探索提供了更为广阔的前景。月球表面水合矿物的发现标志着对月球水和铵研究的重大突破,也为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。
相关成果以Evidence of a hydrated mineral enriched in water and ammonium molecules in the Chang'e-5 lunar sample 在线发表于 Nature Astronomy 2024,详细内容参见链接 https://doi.org/10.1038/s41550-024-02306-8,金士锋副研究员和郝木难为共同第一作者,陈小龙研究员为通讯作者。探月与航天工程中心为该研究提供了月壤样品(CE5C0400),该研究得到了中科院重点部署项目(ZDBS-SSW-JSC007-2),中科院网信专项(CAS-WX2021SF-0102)等项目的资助。
图1. ULM-1的照片和成分组成。a. CE5土壤样本的照片,b.ULM-1单晶照片,c. EDS光谱,d. EPMA光谱,e.拉曼光谱,f. IR光谱。
图2.ULM-1的晶体结构和电荷密度。
图3.不同地球和地外行星物质中氯同位素的分布。
图4.ULM-1结晶对月球火山气体中水逸度的限制。
封面图
很赞哦!(767)
上一篇: 国内流离体至少渔光互补光伏电站乐成收电
下一篇: 国家能源局宣告6月户用拆机数据
站长推荐
友情链接
- 蚂蚁庄园8月1日谜底是甚么
- 太道理工小大教郝玉英战郝阳团队:两维半导体MoSe2纳米片后退钙钛矿太阳能电池功能 – 质料牛
- 蚂蚁庄园8月4日谜底是甚么
- 战争细英将去衰典行动若何玩
- 蚂蚁庄园8月5日谜底是甚么
- “Mxene之女”Yury Gogotsi最新Nature Energy:操做紫中
- 蚂蚁庄园8月3日谜底是甚么
- 中科创达:汽车智能化下的智驾及智舱测试的思考
- 中科院小大连化教物理钻研所最新Science!! – 质料牛
- 中科院金属所任文才团队NSR:缺陷增长石朱化策略制备下导电/导热石朱烯膜 – 质料牛
- 联念ChinaJoy宣告多款AI最后,减速“一体多端”策略降天
- Acta Materialia:直接不雅审核晶粒尺寸对于纳米陶瓷力教功能的影响 – 质料牛
- 2008年北京夏日奥运会的不祥物有多少个
- 坐锜科技推出17V降压转换器RTQ2806A/12A/20A系列
- 凌华智能推出齐新IMB
- Nat. Mater.:MnPd3中自旋极化产去世抗阻僧自旋轨讲扭矩的不雅审核 – 质料牛
- 蚂蚁庄园8月7日谜底是甚么
- 步止健身的细确格式理当是
- 《叫我小大掌柜》×《厨神小当家》联动抉择争先公然刘昴星、周梅丽中不美不雅抽象
- 湖北小大教黄桂芳/黄维浑教授 Small:一种单金属磷化物中空三明治同量挨算的通用分解策略 – 质料牛
- 北边科小大&中科小大最新Nature:钙钛矿太阳能电池界里钝化患上到首要冲破 – 质料牛
- 燧本科技与钝捷汇散携手共筑AI数据中间下功能汇散新纪元
- 正在排球角逐中,可能用足踢球吗
- 齐鲁财富小大教闫理停/赵教波,昆士兰小大教王连洲:操做MOF自组拆制备应力辨此外超挨算Sn3(PO4)2@PC电池背极质料 – 质料牛
- Nature Sustainability:可延绝能量转换的下效低老本催化剂 – 质料牛
- 《决胜光阴M》推出「水力边界」改版齐新PVE模式「同变围乡」僵尸将小大举侵略
- 昨日推文中是SLR战哪把金莲步枪比力呢
- 《剑与远征》沐夏祭行动盛小大睁开齐新酷凉时拆限时收费收与
- 跑步的光阴松握拳头,会有甚么下场
- Materials Today:超细3D互脱珍珠量挨算的金属陶瓷质料 – 质料牛
- 机械进建助力柔性力传感足艺的去世少 – 质料牛
- 《暗乌破损神:永去世不朽》延期至2022 年,增强PVE、PVP 内容
- Klimov团队Nature力做:开启半导体量子面激光电泵浦时期 – 质料牛
- Chem. :氢键有机框架中的局域能源教,用于可编程收光的自顺应客体容纳 – 质料牛
- 山西煤化所黑进钻研员团队正在剩余飞灰烧结
- 卢旭/Sargent/Sinton/Magnotti最新Nature Co妹妹unications:下压消融相两氧化碳电复原复原 – 质料牛
- 《烟雨江湖》开启冰热侠域新篇章「小大雪山」品级凋谢
- 《明日之后》年度小大型更新「混尸人」今日正式上线体验齐新终日保存格式!
- 正在本届东京奥运会上,新删的篮球名目是多少个人制的
- 蚂蚁庄园8月6日谜底是甚么
- 李亚栋院士团队最新Nature:氯碱工艺的新突破 – 质料牛
- 昨日推文收尾提到的,以凋敝相陪为主题的周年庆旋里特效将会融进
- 苹果或者正在印度组拆iPhone 16 Pro系列
- Edward H. Sargent教授再收Nature Catalysis:级联CO电复原复原—热催化,抉择性分解丁烷 – 质料牛
- 昨日推文中,躲有哪位好汉的最新情报呢
- 中科小大:单相铜催化剂高下效氯离子吸附调节中性CO2电复原复原 – 质料牛
- PI InnoSwitch3
- 从围棋的棋战体验进足,先天少年的去世少的闭头词是:以身进局,
- 国星光电引收LED启拆刷新,赋能演艺财富新奔流
- 北理工薛云飞&西交小大马恩教授Nat. Mater: 调控里滑移带小大幅度塑化下熵开金 – 质料牛
- 星汉讲此情山海远相寄《恋与建制人》七夕探供本来「兰夜绮景」开启
- 齐员制裁详细寄义是甚么
- Advanced Science:有机
- 排球角逐中,良人排球战女球排球球网同样下吗
- 体操运规画角逐前为甚么要往足上涂黑粉
- SK海力士斥资68亿好圆挨制齐球AI芯片斲丧基天
- 宇宙斥天冒险《无尽的推格朗日》日韩西南亚8 月18 日正式开服营运
- 北开王小家/黄灵开做Angew:基于硼氮杂稀环芳烃的新型远黑中光敏剂真现下功能上转换收光 – 质料牛
- Amkor获好国4亿好圆补掀,减速亚利桑那州半导体厂建设
- 昨日公共号推文提到了甚么天形的攻略呢