当前位置：首页 > 国际 > 正文

嫦娥五号月球样品又有新发现！填补50年空白，阿波罗为何有疑点？

启示号
国际
3年前
335

根据《自然·天文学》（Nature Astronomy）杂志刊载的一项新研究[1]，来自中国科学院的科学家对嫦娥五号带回的月球样品进行了深入分析，填补了50年来的一项研究空白，这是当年美国阿波罗载人登月任务所留下的疑点。

作为距离地球最近的自然天体，月球却有着与地球迥然不同的环境。地球表面被液态水海洋覆盖，地表上笼罩着一层大气，地球充满了生机。而月球却是一片荒凉，表面上遍布陨石坑，没有液态水、没有大气层，也没有任何生机。

正因为如此，天文学家对月球的起源与演化充满了好奇。月球最初究竟是怎么来的，它经历了怎么的地质活动？为什么距离如此近的两个星球，却是天差地别呢？

研究月球的最好办法就是去月球采集样品，然后带回地球，在实验室中进行深入分析。美国在50年前曾先后6次成功登月，12位宇航员在月球上采集了2200份样品，总重381公斤。

1978年，美国把阿波罗任务带回的月岩送了我国一块，重1克。我国科学家切了一半，用其中0.5克月岩做了一系列研究，发表了十几篇科研论文。通过分析这块月岩的成分，我国科学家推测出这是来自于最后一次载人登月任务的月球样品。

到了2020年，终于轮到我们去月球采样了。我国发射的嫦娥五号成功在月球正面的预选区域登陆，采集了总重1.731公斤的月壤和月岩，最终成功带回地球。由于嫦娥五号的登陆地点不同于历次阿波罗载人登月任务，所以带回的月球样品也会有很大的不同，这备受全球天文学家的关注。

根据先前的研究，月球起源于45亿年前。阿波罗任务带回的月球样品年龄都非常古老，至少有31亿年，最古老的可达44亿年。这意味着阿波罗任务留下了巨大的时间空白，10亿至30亿年前的月球是怎么样的完全未知。

现在的研究表明，嫦娥五号带回的样品年龄在20亿年左右，正好填补了阿波罗任务的空白。月球在20亿年前仍然活跃，还有火山活动，月球内部必定还有某种未知的机制来产生巨大的热量。

这让天文学家可以用更为精确的月球年代函数来研究月球演化史，还能为研究太阳系内所有岩质天体提供更精确的时间标尺。除此之外，研究月球样品还关乎着人类未来的发展，因为月球上蕴含着人类梦寐以求的一种稀有物质——氦-3。

目前，全球每年能源消耗估计高达5.8亿太焦耳（5.8×10^20焦耳），这相当于1000万枚广岛原子弹同时爆炸所产生的能量总和，或者每4秒爆炸一颗广岛原子弹。自21世纪初以来，全球能源消耗量增长了约三分之一。预计到2040年，将会增长77%。

虽然水能、风能、太阳能都是绿色能源，但不大稳定，产量有限。人类如此多的能量消耗大都依赖于燃烧化石燃料，占比可达80%。化石燃料基本不可再生，而且燃烧之后还会释放出大量的二氧化碳，这会加剧全球变暖。

爱因斯坦的质能方程告诉我们，小小的原子核内蕴藏着巨大的能量，核能是未来的希望所在。虽然目前人类可以利用核能发电，但我们现在所采用的是重核裂变，这会产生核废料，从而限制了大规模应用。

相比之下，核聚变反应可以更高效地产生能量，而且核辐射非常小。尤其是当使用氦-3作为核燃料时，将不会有核辐射问题，由此人类可以得到完美的清洁能源。

虽然氦-3是完美的核聚变燃料，但它们在地球上非常稀少，因为这种氦的特殊同位素来自于太阳风，而太阳风基本都被地球的磁场和大气层隔绝在太空中。月球则成了氦-3的天然储藏星球，太阳风不断把氦-3抛射到月表上，在浅层月壤中留下110万吨的氦-3。

每吨氦-3的价值可达30亿美元，100吨氦-3就足以满足目前全球人类一年所需的能量。除了可以去月球开采氦-3之外，未来人类还可以到水星上进行开采，那里的储量要比月球更高9倍。

除此之外，月壤中还有其他多种地球上没有的矿物，月球背面还可以用于射电天文学研究。虽然月球没有生机，但它无疑是宇宙赐予人类的一个天然宝库，我们不要错过率先开采月球的机会。

参考文献

[1] Zongyu Yue, Kaichang Di, Wenhui Wan, et al. Updated lunar cratering chronology model with the radiometric age of Chang’e-5 samples, Nature Astronomy, DOI: 10.1038/s41550-022-01604-3.