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固態水(水的固態形式有哪些)

  • 生活
  • 2023-04-26 12:22

圖為嫦娥五號探測器

嫦娥5號月球探測器成功為中國從月球表面帶回了1.7千克的月壤,讓中國成為繼美蘇之后全球第3個擁有自己的月壤的國家,而最近經過分析后,中國科學家從嫦娥5號采集的月壤中獲得了一項重大突破,讓月球上存在水源的推測得到石錘,經過多輪分析,中國確認嫦娥5號著陸地點的土壤中每噸含有120克的水,未來它們可以用于支持人類月球科考基地的運行。月球水:是月球上被探測證實確實存在的水,并且以氣態水和固態水存在,沒有地球上的液態水形式。

圖為嫦娥五號探測器發射

嫦娥5號月球探測器是中國在冷戰之后發射的第1顆月球著陸返回探測器,任務是為中國取得降落地點的月球土壤樣本,而它沒有辜負中國的希望,成功取得了1750克左右的月壤樣本,一下讓中國成為全球擁有月壤樣本第二多的國家,中國科學家立刻對它們展開了分析,動用了大量先進科學儀器,取得了大量的科研成果,這次中國科學家公開的發現就是在這些月壤樣本中檢測到了水的存在,初步統計顯示嫦娥5號著陸點的月壤中每一噸都含有120克左右的水,如果中國未來在此建設月表科研基地就可以利用這些資源。

圖為嫦娥五號

這個結論或許會引發很多疑惑,要知道一噸土壤中含有120克的水,看上去量并不是很多,而且眾所周知月球表面的溫差極大,基本沒有液態水存在,為什么一噸土壤中出現120克水就是一個重大科研成果呢?其實和地球表面的情況不同,因為月球沒有大氣層,晝夜溫差極大,液態水根本不可能在月球表面自然存在,此前各國探測器在月球上發現的水大都是被埋藏于月壤深層,或位于月球環形山陰影區中的水冰。

而這次中國的發現則不同,嫦娥5號著陸的區域位于月球的向陽面,因為沒有大氣層保護,陽光的直射會導致所有水冰蒸發,因此這一區域此前被各國普遍認為不存在任何形式的水,而這次中國科學家通過分析嫦娥5號帶回的月壤樣本發現,這一區域的土壤實際上仍含有少量以分子或羥基方式存在的水,這些水并不是液態或結冰態,而是與土壤中的礦物質結合成的羥基或被固定在礦物分子之間的水分子,也就是說是礦物質中存在的水。

圖為嫦娥五號探測器想象圖

雖然看上去不起眼,但這一發現的意義也很重大,因為它改寫了此前各國科學家對這一地區月壤中存在水的分析,讓人類意識到原來月球表面的水還能以這種形式存在,只需要使用合適的機器對這些土壤進行過濾,就可以獲得其中的水分,而且相比于月球表面的其他區域,這片月壤中含有的水的量也相對較多。

目前中國已經公開了本國的月球探索時間表,計劃在未來與俄羅斯聯手建設中俄聯合月表科研基地,在月球表面建設永久性的人類定居點,而這次嫦娥5號取得的發現為中國科學家研究未來的月球基地如何取水這一問題指明了方向,此前各國的月球基地大都被設計在南極等含有較多水冰的區域,這次中國發現這一成就之后,人類就可以把月球基地建設在向陽面,直接開發利用土壤中的水,從而節省大量的預算。

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