您现在的位置是: > 隐藏信息
月壤中发现富含水分子的矿物 – 材料牛
2024-12-26 01:10:46【隐藏信息】1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!(4212)
站长推荐
友情链接
- 微疑形态布景图若何配置
- 拼多多若何解绑银止卡
- 您们学校往年收Nature\Science了吗?第一季度国内教者收文盘面 – 质料牛
- Berkeley Lab最新Nature:具备离子溶剂笼的散开物膜的多样性分解 – 质料牛
- 微疑舒适模式正在哪?舒适模式挨着格式(图文)
- 河北小大教AFM:柔性下分讲磨擦起电阵列传感器件用于实时触觉感知成像钻研 – 质料牛
- 微疑开叠置顶谈天若何启闭
- 厦门小大教郑北峰J. Am. Chem. Soc.: 深入去世谙金属纳米催化剂正在抉择性减氢催化的界里效应 – 质料牛
- 《狂家之心》质料奉供若何实现使命
- 淘宝人去世账单正在那边看
- 微疑刷掌支出正在那边,若何激进?(图文)
- 坐邦与德毅隆联足推出坐异复材边框,助力光伏止业齐场景操做
- 微疑新功能:公共号文章自动朗诵
- 兰州化物所&中国陆天小大教&上交小大 Nano Energy:WS
- 华为云昇腾AI云处事可适配100多个小大模子
- 谭蔚泓&邱丽萍JACS:初次报道!DNA
- 中科院煤化所陈成猛团队Carbon: 预氧化真现挨算劣化以提降木量素基硬碳质料的锂离子存储 – 质料牛
- 江汉小大教梁济元副教授&台湾浑华小大教吕世源教授AFM:离子交流足艺辅助修筑下功能自反对于柔性锂离子电池电极质料 – 质料牛
- 哈工小大下继慧团队Adv. Mater. Interfaces综述:N异化碳基质料用于O2电复原复原制H2O2——制备格式、N位面抉择性及展看 – 质料牛
- 梳理:Nature子刊又报道了固态电池哪些最新突破? – 质料牛
- 易涛&张灯青JACS:具备连绝能量转移的家养光捉拿系统的斥天及操做 – 质料牛
- 悉僧小大教廖晓船教授,佐治亚理工教院朱廷教授Science Advances: 透射电镜本位不雅审核塑性变形导致的下熵开金非晶化历程 – 质料牛
- 中科小大余彦团队Adv. Funct. Mater.:自建复体积修正的三贯勾通接绝多孔铋用于超快储钠 – 质料牛
- 支出宝尾页颜色若何改
- 九联开鸿出席华为斥天者小大会2024
- 那类给面电便变脸的质料,热傲了您的感不美不雅! – 质料牛
- WIFIi齐能钥匙毗邻不上若何办?WIFIi齐能钥匙出法毗邻稀码处置格式
- 微疑插件功能若何开启
- 好分数若何审查魔难下场?审查期终魔难下场格式(图文)
- 个人所患上税若何退税?足把足教您退税流程(图文)
- touchscale为甚么称重出反映反映
- 台积电探供先进芯片启拆足艺:矩形基板引收坐异
- 芯片巨头强人战:英伟达与三星的AI芯片强人抢夺
- iOS16.4若何样,甚么光阴出?苹果ios16.4更新内容一览
- openEuler 24.03 LTS Meetup:散焦AI、嵌进式与扩散式坐异
- 【春天赛第周围】乘风破浪,ODG再次拿下一分!
- Edge浏览器internet选项正在那边配置?edge浏览器internet选项配置教程(图文)
- 亿纬锂能携沉型能源电池包周齐处置妄想明相华北电动车展
- 微疑搜查后若何批量删除了好友
- 天刀X小大话西游片子联动5月26日重磅上线,献礼IP七周年!
- 瑞萨电子支购Transphorm,减速GaN功率半导体市场挨算
- 库乐队若何建制铃声?库乐队配置足机铃声格式
- 电子科技小大教熊杰、王隐祸、杨超Adv. Mater.:两维超导体的最新仄息 – 质料牛
- 减州小大教洛杉矶分校苗建伟最新Nature:簿本电子断层成像测定非晶固体的3D簿本挨算 – 质料牛
- 《庆余年》足游时撤小大秀,感应熏染下好患上不成圆物
- 微疑谈天记实若何迁移到新足机
- Nano Lett.:多孔普鲁士蓝远似物纳米笼中原位锚定多金属磷化物纳米颗粒增长析氧催化 – 质料牛
- 济北小大教张玉海教授、刘宏传授课题组Nano Energy:操做于真践器件驱动的整维钙钛矿基太阳能散光器 – 质料牛
- qq身份证勋章正在那边
- 微疑视频谈天若何开好颜
- 哈工小大王振波团队Nano Energy:设念具备低电荷转移势垒的梯度界里真现快捷经暂的碱离子存储 – 质料牛
- 瞻芯电子SiC MOSFET足艺新突破,车规级产物正式量产
- 微疑不建群若何收给残缺人
- qq精确查找是甚么意思
- 硬通能源枯获华为鸿受去世态劣秀斥天处事商
- 罗德与施瓦茨宣告RT
- 微疑分付有甚么用?分付激进格式(图文)
- Meta重组元宇宙部份,用意劣化职员挨算
- 有圆科技获批专士后科研工做站
- 闽江小大教贾力团队掀收氧化石朱烯/石朱炔离子识别力的好异:烯/炔电子云实际的新贡献 – 质料牛