西方大学博士后研究员的最新研究表明,构成月球表面的早期月壳在 40 亿多年前就富含大量的水,这与之前的认识相反。今天发表在高影响力杂志《自然天文学》上的一项研究概述了这一发现。
塔拉·海登(Tara Hayden)在英国开放大学读研究生时,对一颗被她归类为来自月球的陨石进行了研究,首次在早期月壳样本中发现了矿物磷灰石(最常见的磷酸盐) 。
这项研究提供了令人兴奋的新证据,证明月球的早期地壳含有比最初认为的更多的水,为研究月球历史打开了新的大门。
“首次在月球早期地壳中发现磷灰石非常令人兴奋——因为我们终于可以开始拼凑月球历史的这个未知阶段了。我们发现月球早期地壳的水含量比我们预期的要丰富,而且它的挥发性稳定同位素揭示了比我们以前知道的更加复杂的历史。”海登说道。地球科学系。
“月球陨石揭示了月球演化的新的、令人兴奋的部分,并将我们的知识扩展到阿波罗任务期间收集的样本之外。随着月球探索新阶段的开始,我渴望看到我们将从月球背面学到什么。”海登说。
阿波罗样本从月球返回后首先被认为是“挥发性较差”,导致人们普遍将月球描述为“极其干燥”。
2008 年,阿尔贝托·萨尔 (Alberto Saal) 和其他研究人员发现阿波罗样本收集的玻璃珠中存在大量水和其他挥发物。这对阿波罗样本进行了十五年的重新分析,而新发现的月球陨石表明月球表面有更多的水。
海登说:“我们对阿波罗样本中月球上水的历史了解最多,但这些样本被认为只占整个月球表面的约百分之五。” “在我们在即将到来的阿尔忒弥斯任务中获得更多样本之前,我们拥有的唯一来自地表的其他样本是陨石。”
海登在开放大学攻读博士学位时发现了这一发现,当时她正在为一位收藏家验证岩石样本是否为月球陨石。除了鉴定之外,该样本还被证明含有有关月球上水的关键数据。
海登说:“我很幸运,这颗陨石不仅来自月球,而且其化学成分对我们了解月球含水矿物至关重要。”
这项工作主要关注矿物磷灰石,其矿物结构中含有挥发性元素。除了玻璃珠和铁斜长石(后者代表月球的早期地壳)之外,所有月球岩石类型中都发现了磷灰石。已知费罗斜长岩群极其古老(4.5-43 亿年),是已知唯一直接由月球岩浆洋(当时月球几乎完全熔化)形成的岩石类型。
在这种岩石类型中发现磷灰石,使得我们能够首次直接检查月球演化的这个未知阶段。
“解开约 45 亿年前最早形成的月壳中水的历史,对于增进我们对太阳系水起源的理解非常重要。来自月球的古代岩石样本以月球陨石的形式提供了进行此类调查的绝佳机会,”开放大学行星科学与探索教授、海登的正式首席导师马赫什·阿南德 (Mahesh Anand) 说。
未来的阿尔忒弥斯任务
海登说,这一发现的时机非常完美,因为美国宇航局阿尔忒弥斯任务正在准备发射,研究人员,包括她现任的主管,正在为宇航员制定程序和目标。
“长期以来,人们一直认为月球表面已经干燥了数千年甚至数百万年,但月球表面的可用水量可能比我们想象的要多,我们只需要找到一种方法来提取它, “海登说。
奥辛斯基对这一新发现的潜在机遇同样感到兴奋。
去年,奥辛斯基被选入 NASA 地质团队,该团队正在为 50 多年来的首次载人登月任务制定表面科学计划。他将与他的同事一起在位于休斯敦的美国
奥辛斯基说:“塔拉的发现非常令人兴奋,并将纳入我们阿耳忒弥斯三号任务的采样策略,我们希望在该任务中识别和采样月球上一些最早的地壳。”
奥辛斯基还担任加拿大首个月球车的首席研究员和科学负责人,该车由 Canadensys Aerospace 设计和建造。