中国嫦娥五号重大发现!为何美国300多公斤月壤都没这些成果?

导语

2020年12月17日,我国嫦娥五号成功带回月球样本,这批样本包括了约1731克的月壤样本,以及未经污染的月岩样本。
这其中包括来自月球表面的21克、地下的加热样本46克,以及由月球土壤粒子、岩石和玻璃泡沫组成的月壤样本1664克。

中国科学家在对这些样本展开研究后,发现了月球上的一些新现象和新成果。
不仅如此,随着对这些月壤样本的研究,中国科学家还在2021年和2022年相继发表了《月球表面仍然有熔岩在流动》和《嫦娥五号带回的月壤中含有活性化合物》等有关月壤的研究成果。

这些成果不仅为我国未来在月球上建立基地提供了重要的科学依据,同时也让我们对“嫦娥五号到底带回了怎样的月壤”有了更加直观的认识。
那么通过嫦娥五号带回的1731克月壤样本究竟发现了什么?
美国当初带回的300多公斤月壤中为何却没有发现这些成果呢?

一、月球上的熔岩仍在流动。

2021年,中国科学家根据嫦娥五号带回的月球样本的成分和形貌特点,发现在月球表面有着熔岩从高处流动到低处的现象。
这一现象是在月球表面形成火山口后,火山口中的熔岩在流出后会在月球表面形成一条条河道,最终流淌到低处的平原上并形成一些火山口。

在火山口形成的过程中,月球表面所形成的坑洞则会在这些火山口形成后被一一填满,而在形成的过程中则会在坑洞的边缘形成熔岩的堤坝。
这些堤坝则会在火山口中的熔岩全部流出后被布满,而当月球表面的温度下降后,这些堤坝则会变得非常坚固,并在月球表面的风化过程中被保护下来。

而当月球表面的熔岩再次流动时,就会从之前的堤坝中再次流出,而这些流动的熔岩则会在月球表面留下一些痕迹。
在嫦娥五号着陆点光谷着陆点的照片中,科学家在照片中发现了一些月球表面上的熔岩流动的痕迹,这些痕迹在月球表面上有着十分明显的特点。

因为这些痕迹中所流出的方向都是从地势较高的区域流到地势较低的地方,而在流动的过程中还会形成一些天然的堤坝。
而这些堤坝形成的边缘也是相对比较平坦的,但在月球表面风化的过程中则会形成一些坑洞,最终形成一个个的小火山口。

这些痕迹的特点和在地球上所流出的熔岩所形成的痕迹有着很大的相似,而这些痕迹则是在月球表面的熔岩流动后所形成的。
这些痕迹的形成也展示出月表面所流出的熔岩仍处于一个比较新的状态,还有着较高的流动速度。

而月球上的熔岩流动的时间也是相对较近的,经过科学家的计算,这些熔岩流动的时间距今大约在一千万年以内,这个时间跨度相当于是在地球上人类出现的时间很近的地方。

而月球表面上的熔岩流动的存在还是对以往所认知月球地质寿命的一个颠覆,传统上认为月球上的熔岩流动只是在月球诞生的前几亿年出现过,而在后来的40亿年中则再也未出现过。

二、嫦娥五号带回的月壤中含有活性化合物。

2022年,我国又发现了一项重大的成果,那就是嫦娥五号带回的月壤样本中含有活性的化合物。
这些活性的化合物一般指的是在较低的温度和压力下,就会进行化学反应的化合物,主要包括水和二氧化碳等。

在月球的常温常压下,水和二氧化碳并不会发生化学反应,但在高温和高压的环境中则会发生化学反应。
并且在太阳光的照射下,月球表面的温度会变得非常高,这样就会使得月球表面的水和二氧化碳发生一些化学反应。

而当月球表面的温度下降时,这些活性的化合物则会被保存起来,随着温度的下降,这些化合物则会根据环境中的温度和压力条件发生化学反应。
而在嫦娥五号带回的月壤样本的研究中,科学家不仅发现了月壤中含有水和二氧化碳,同时还发现了月壤中含有甲烷和甲醇等化合物。

这些化合物都是在月球表面的水和二氧化碳基础上发生化学反应而形成的,而它们又能够将水和二氧化碳转化为氧气、氢气、甲烷以及甲醇等其他活性的气体和化学品。
在月球上建立一个气体和化学品生产基地,就可以通过光热转化技术将月球上的水和二氧化碳转化为这些气体和化学品,从而实现在月球上的氧气、水和化学品的自给自足。

这样也能够大大降低将这些物质送到月球上的成本,同时也能够大大减少运输的次数,为未来在月球上建立基地带来很大的帮助。
而月球上的这些活性化合物则是我国探月探测的重大发现之一,和美国所带回的月壤的成分有着很大的不同。

三、美国300多公斤月壤的探测。

美国在上世界七十年代所进行的阿波罗计划中,一共带回了300多公斤的月壤样本,并且在此之后还将240多公斤的月壤样本对外出售。
因此在人们的印象中,美国获得的月壤样本要比我国所获得的月壤样本要多很多,但实际上这些月壤的样本并没有分散到各个国家的科研机构中进行研究,而是被美国一家所垄断。

美国在1969年首次登月,但这次登月并未带回月壤样本,直到1972年才将约382公斤的月壤样本带回地球。
这些月壤样本被分为两批,其中有220公斤的月岩样本,还有约150公斤的月土样本。

在这其中还有来自不同地区的月壤样本,但这些样本的数量和质量都会直接影响着科学家所能够获取的信息,因此美国所带回的月壤样本数量并不是很大,而且还没有我国所带回的那些月壤样本来的新鲜。
并且美国所带回的月壤样本都是来自月球表面的,对地下的月壤样本并没有太多的研究,而且这些月壤样本还是在较早的时间中带回的。

因此在美国所带回的月壤样本中并没有发现我国所带回的那些活性化合物,因为这些化合物在月球表面上的温度和压强下会根本无法保存,而美国所采样的月壤样本中也没有发现类似于我国所发现的熔岩流动的痕迹。
正是因为嫦娥五号所带回的月壤样本来自于月球表面,而且所带回的时间跨度也是很短的,因此在月壤样本中发现这些活性化合物和熔岩流动痕迹。

而在美国带回的月岩样本本身也是来自于月球表面,因此在月岩样本中发现这些活性化合物的可能性也是很小的。
嫦娥五号当初选择的着陆点是在月球最大的月海——“风暴洋”的平原上,而这也是月球表面熔岩流动的较为活跃的地方,因此带回的月壤样本中就有着很高的可能性含有这些活性化合物。

而在2022年中国科学家发表论文中所带回的月壤中含金量非常高,这也是我国所探测到的一个重要发现,而在美国所带回的月岩样本中的含金量则是降低很多。
因为在月球上没有形成类似于金矿这样的矿物资源,月球上的金大多是存在于月壤中,因此我国在对月球资源进行开发的时候,要尽可能的多从月球表面上进行开采,以降低月球开采资源的成本。

结语

月球资源的开发和利用是未来太空探索的重要一环,月球上的活性化合物的发现为我国在未来在月球上建立基地提供了重要的技术支持。
美国与我国在月球探索方面的差异也展现在月壤样本的研究中,不同区域的取样带来了不同成果,这也凸显了月球表面的多样性。

月球探索的发展也可能引发国际竞争,如何在合作与竞争之间取得平衡将是未来太空探索的重要议题。
月球资源的开发将会引发一系列的社会发展问题,但无论如何,月球探索将会为人类带来新的技朮和经济发展的机遇。

对于人类来说,对月球的探索将会是一种新的尝试,将会给人类带来新的未知的探险之旅。

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页面更新:2024-05-21

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