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嫦娥五号带回土壤竟有玻璃!这是怎么回事儿?

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2月27日上午,“月球样品001号·见证中华飞天梦”展览在国家博物馆对公众开放。

嫦娥五号任务不仅是全人类 44
年来首次取回月壤,也是我们中国人第一次取回月壤,中国月壤的公开亮相顿时引发了全国人民的关注和热议。

2020年12月17日,嫦娥五号返回舱安全着陆,带回了近2公斤的月球样品,首次实现了我国地外天体采样返回。


据悉,月球样品001号装有100克月球土壤样品,其容器材质为人造水晶,整体造型借鉴自国博馆藏的系列青铜“尊”造型,整体外部造型高38.44cm,象征地球与月亮间的平均间距384400km;整体外部造型宽22.89cm,象征嫦娥五号自发射到返回的任务时长22.89天。月壤储存在其中心部位的空心夹层球体造型之中。

月球土壤中为什么有玻璃?

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新闻联播也播放介绍了嫦娥五号取回的月壤,20
倍放大下看到的月壤,无论是反射光还是透视光下,都能明显看到褐色的玻璃状物质。我们常见的玻璃都是人工烧制的产物,月球上怎么来的碎小的玻璃呢?

美国阿波罗登月是 50
多年前的事情,美国和其他国家的月球基地也还停留在纸面上,很显然月球上的玻璃并不是人工产物。人造玻璃是高温下生产的,同样的天然高温环境下也会产生玻璃,比如陨石撞击高温下岩石熔化再冷却后就会形成玻璃状物质。

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1844
年,英国科学家达尔文从澳大利亚获得了一块奇怪的玻璃质石块(后来被命名为达尔文玻璃),当时对它的起源主要有两种解释:一是地球起源说,认为它是火山喷发的产物,或者陨石撞击地球的产物;二是月球起源说,认为它是月球火山喷发或被陨石撞击后飞溅出来的。

美国阿波罗登月是 50
多年前的事情,美国和其他国家的月球基地也还停留在纸面上,很显然月球上的玻璃并不是人工产物。人造玻璃是高温下生产的,同样的天然高温环境下也会产生玻璃,比如陨石撞击高温下岩石熔化再冷却后就会形成玻璃状物质。

1844
年,英国科学家达尔文从澳大利亚获得了一块奇怪的玻璃质石块(后来被命名为达尔文玻璃),当时对它的起源主要有两种解释:一是地球起源说,认为它是火山喷发的产物,或者陨石撞击地球的产物;二是月球起源说,认为它是月球火山喷发或被陨石撞击后飞溅出来的。

地球表面有一层稠密的大气层,绝大多数陨石都没落到地面就燃烧殆尽,只有较大的陨石才能落到地面。而月球没有稠密大气层的存在,大小陨石都能撞击月球形成陨石坑。由于没有大气层缓冲降低陨石的速度,陨石撞击月面的速度普遍超过
12 公里 /
秒,碰撞发生时会产生巨大的冲击波和热量,陨石表面和被撞击的月面在一瞬间迅速熔化甚至气化,同时大量物质在撞击时飞溅而出。无论是留在月面还是飞溅而出的熔融状物质,在冷却后都能形成天然的玻璃,这就是嫦娥五号月壤中微小的玻璃状石块的来历,也解答了达尔文玻璃的起源。

通过全新月球样品希望能解决什么重要问题?

此前,科学家通过对美国和前苏联带回的月球样品的研究表明,月球上的火山活动在35亿年前达到顶峰,然后减弱并停止。

但通过对月球表面的其他特征观测表明,某些区域可能含有最近10至20亿年前才形成的火山熔岩,这又说明月球上的火山活动可能停止得相对较晚。

吕姆克山脉附近存在大约13亿至20亿年前的玄武岩。科学家通过对这些岩石样本的研究,能够最终确认该区域火山活动是何时停止的,这将对月球的演化历史提供最重要的线索。

因此,当嫦娥五号把吕姆克山脉附近的样品带回地球,科学家在实验室通过对这些样品进行分析,有望解决这个经典的难题。

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