嫦娥五號(hào)礦物表層顯微結(jié)構(gòu)的TEM圖。

遙感探測(cè)發(fā)現(xiàn)月表普遍存在水，但由于缺乏直接的樣品分析證據(jù)，月表水的成因和分布一直存在爭(zhēng)議。同時(shí)，目前對(duì)月表不同礦物中太陽(yáng)風(fēng)成因水的形成和保存特征認(rèn)識(shí)不足，還需要結(jié)合月球樣品開展深入分析。

嫦娥五號(hào)任務(wù)從月球風(fēng)暴洋東北部（43.06°N, 51.92°W）采集了1.731 kg月壤樣品，該采樣點(diǎn)緯度高于以往Apollo和Luna任務(wù)的采樣點(diǎn)。同位素定年結(jié)果表明嫦娥五號(hào)樣品年齡約為20億年，是目前獲得的最年輕的月球樣品。由于采樣位置和形成年齡獨(dú)，該樣品為探究月表水的含量和分布提供了全新窗口。

嫦娥五號(hào)礦物水含量深度剖面圖

科研人員針對(duì)嫦娥五號(hào)月壤樣品中的輝石、橄欖石和斜長(zhǎng)石礦物開展研究，分析了不同礦物中水的成因、含量與賦存狀態(tài)，由此評(píng)估嫦娥五號(hào)月壤的水含量以及月表中緯度地區(qū)的水分布。并估算了嫦娥五號(hào)地區(qū)月壤中的太陽(yáng)風(fēng)成因水含量至少為170ppm，這一數(shù)值顯著高于月球內(nèi)部水。因此，該研究認(rèn)為，太陽(yáng)風(fēng)質(zhì)子注入是嫦娥五號(hào)任務(wù)地區(qū)月壤中水的主要來源。

礦物水含量和氫同位素比值

同時(shí)，嫦娥五號(hào)月壤成熟度分析指示了其相對(duì)不成熟的特征，考慮到遙感探測(cè)發(fā)現(xiàn)的月表中緯度地區(qū)太陽(yáng)風(fēng)成因水與月壤成熟度呈正相關(guān)關(guān)系，該研究表明在月表中緯度地區(qū)，如風(fēng)暴洋北部和雨海盆地，其月壤成熟度與嫦娥五號(hào)地區(qū)相似，可能存在近似含量的太陽(yáng)風(fēng)成因水；而風(fēng)暴洋西北側(cè)的高地地區(qū)月壤相對(duì)成熟，該地區(qū)月壤中可能存在更高含量的太陽(yáng)風(fēng)成因水。

該研究為未來月表水資源利用提供了重要依據(jù)，也為太陽(yáng)系無大氣天體（如水星、小行星）太陽(yáng)風(fēng)成因水的形成機(jī)制提供了重要參考。論文第一作者為中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所周傳嬌博士研究生，通訊作者為中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所唐紅副研究員和李雄耀研究員。

貴州日?qǐng)?bào)天眼新聞?dòng)浾?袁航

編輯 張良勝

二審 吳一凡

三審 閔捷