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月亮也许并不像传说那么“水灵”

2014年04月03日01:05    来源:科技日报    手机看新闻
原标题:月亮也许并不像传说那么“水灵”

  图为一片磨光的月球岩石薄片内部图。磷灰石中含钙量很高,由图中明亮的粉色和红色表示,周围矿物含钙量较低,显示为蓝色和黑色。从中心到边缘则划分了晶体中的不同含水区,这表明出现了磷灰石分馏,这是高含水量的月球磷灰石受其他干燥地方影响而造成的反应效果。

  科技日报讯 (记者常丽君)一个来自美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)地球、行星与空间科学学院的研究小组最近称,那些研究磷灰石矿的科学家可能高估了月球的含水量。相关论文3月20日发表在《科学》杂志网站上。

  据物理学家组织网4月2日报道,UCLA文理学院助理副教授博伊斯和同事建了一个计算机模型,能精确预测在早期月球历史中,磷灰石是怎样在月球岩浆冷却过程中逐渐结晶的。根据他们的模拟显示,在许多月球岩石样本中发现的是不同寻常的富氢磷灰石,而这种富氢磷灰石或许无法像人们原来期望的那样,在一个富含水分的环境中形成。此发现也推翻了一个长期以来的假设:磷灰石中的氢是代表整个月球水分含量的良好指标。

  博伊斯认为,月球磷灰石含水量高的结论源于其结晶过程特殊,而不是因为一个富含水分的环境。当熔岩冷却开始析出水分时,会与氢原子结合形成磷灰石晶体结构。但只有当氟和氯差不多消耗殆尽时,磷灰石才会选择与氢结合,将氢吸入新形成的结晶矿物中,已不能精确反应岩浆中的最初含水量。

  理解月球磷灰石的故事具有重要意义,甚至比确定月球岩石和土壤中曾有过多少水更加重要。根据目前主流的月球最初形成理论,氢和其他不稳定元素根本不该出现在月球岩石中。按照科学家提出的月球形成理论,40亿年前,一次剧烈冲击将地球撕下了很大一块。如果这种剧烈冲击模型正确,月球应该处于一种完全融化的状态,更轻的元素(如氢)从液体下面泛着泡泡,逃逸到空中去。由于氢是水的关键成分,这种“剧烈冲击”形成月球会很快变干。

  大部分月球样本事实上确实非常干,而且失去了更轻的元素。然而所有的月球样本中都发现有富氢磷灰石晶体,这又是个矛盾。不管怎样,虽然月球诞生之初轰轰烈烈,水分及其他不稳定元素还是可能保留下来,或许只是不像磷灰石最初暗示的那么多。

  “40年来我们相信月球很干燥,现在有证据表明,老的干燥月球模型并不完美,”博伊斯说,“但在我们确定月球岩石也像地球岩石那么湿润之前,还需要谨慎,仔细审查每一项证据。”

  总编辑圈点

  美国国家航空航天局几天前刚宣布在月球南极某陨石坑中发现丰富水冰的消息,现在这项研究就把一盆冷水泼了下来。我们知道,月球上的水都以水冰的形式存在于月表下,无法直接研究,科学家都利用各种间接的方法来得出结论,磷灰石只是科学家采用的指标之一。因此,本文只是计算机模型,尚缺直接的证据支持,现在就下结论为时尚早。

(来源:科技日报)

(责编:值班编辑、赵竹青)


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