科学家运用嫦娥五号月壤揭示月表中纬度高含量的太阳风成因水
发布时间:2022-12-16 10:00:41 所属栏目:动态 来源:互联网
导读: 前人通过对遥感光谱探测的研究发现,月表OH/H2 O的含量与纬度可能存在正相关性,即从赤道向两极,随着纬度增加水含量逐渐增加,在极区达到最高值。另外,研究还发现月表同一个地区早中
前人通过对遥感光谱探测的研究发现,月表OH/H2 O的含量与纬度可能存在正相关性,即从赤道向两极,随着纬度增加水含量逐渐增加,在极区达到最高值。另外,研究还发现月表同一个地区早中晚水含量也有明显的变化。例如,在赤道位置,月表水含量日变化可高达200 ppm,指示太阳风成因水在月球表面的丢失速率较高。美国阿波罗和苏联月球号采集的月球样品均位于低纬区域(3.6°S-26.1°N),难以研究纬度(以及相关的月表温度)对月表水含量可能产生的影响。我国嫦娥五号于2020年底成功着陆在月球,并采集返回了1.731 kg月壤样品。嫦娥五号的着陆点位于北纬43.06度,高于阿波罗和月球号的9个着陆区。此外,嫦娥五号着陆区玄武岩的年龄最年轻,约20亿年。如此年轻、中纬度区域的月壤样品,使我们有机会能对太阳风的演化、月表水循环和迁移等方面开展研究。 分析显示,嫦娥五号月壤颗粒的最表层100 nm具有很高的H(可以理解为水)含量,同时,该区域与透射电镜观测到的太空风化层的厚度相当。D/H同位素比值极低,δD值为-908‰至-992‰,证明高含量的H来自太阳。根据测定的H含量和月壤颗粒的粒度分布,研究估算了嫦娥五号月壤样品整体的水(H2 O)含量约为46 ppm,与遥感结果一致。分析还发现,H含量深度剖面在玻璃和硅酸盐矿物的最表层具有两种不同的分布形态。在玻璃中,H含量的剖面在26±7 nm的位置出现了一个峰(图2A);而在硅酸盐矿物中,H含量总体呈现单调递减的趋势(图2 B-D)。 由于嫦娥五号着陆于中纬度(表面温度较低),而阿波罗任务着陆于低纬度区域(表面温度较高),联合团队利用嫦娥五号月球样品的实验数据和阿波罗已有的研究结果,构建了一个太阳风H注入与加热扩散丢失的动态平衡模型(图3C、3D)。该模型预测月表高纬度区域月壤颗粒的最表层可能保存有很高含量的太阳风成因水。基于该模型的计算结果和月壤颗粒的粒度分布,估算出的水含量约为560 ppm,这与遥感结果类似。这一结果为月表不同纬度/温度下,月壤颗粒中太阳风H的注入和迁移提供了重要的制约。 (编辑:温州站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |
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