科学家研究发现月球含水量或许被高估

近日，来自美国加州大学洛杉矶分校地球、行星与空间科学学院的一支研究团队提出，那些在磷灰石矿研究领域工作的科学家们可能对月球的含水量做出了过高的估计。

他们通过计算机建模技术，模拟了月球早期历史中磷灰石的结晶过程。这些模拟揭示了一种不同寻常的富氢磷灰石的存在，这种富氢磷灰石可能并不在一个富含水分的环境中形成，正如人们之前所认为的那样。这一发现挑战了一个长期以来的假设，即磷灰石中的氢是反映月球整体水分含量的良好指标。

研究中使用的计算机模型精确地预测了月球岩浆冷却过程中磷灰石是如何逐渐结晶的。UCLA文理学院助理教授博伊斯及其同事指出，月球磷灰石含水量高的结论并非源于其形成于富含水分的环境，而是与其特殊的结晶过程有关。在熔岩冷却并析出水分的过程中，氢原子会与磷灰石晶体结构结合。但只有当其他元素如氟和氯几乎被耗尽后，磷灰石才会选择性地吸收氢，这一过程已经无法精确反映原始岩浆的含水量。

这项研究的重要性在于，理解月球磷灰石的历史可能比确定月球岩石和土壤中的水量更为重要。根据主流的月球起源理论，氢和其他不稳定元素本不应出现在月球岩石上。按照科学家的说法，大约在40亿年前，一次巨大的冲击从地球上撕裂下了一大块物质形成了月球。如果这个冲击模型是正确的，那么月球应该处于一种完全熔融的状态，更轻的元素如氢会从液体中逸出并进入太空。由于氢是水的关键组成部分，这种冲击形成的月球应该很快变得干燥。

研究团队还展示了一片磨光的月球岩石薄片内部图像。在这张图像中，明亮的粉色和红色表示磷灰石中含钙量较高的区域，周围矿物含钙量较低则显示为蓝色和黑色。从中心到边缘的不同颜色变化反映了晶体中的不同含水区域，这表明出现了磷灰石的分馏现象。这一现象的出现在一定程度上证明了博伊斯及其同事的观点，即月球磷灰石的高含水量并非源于其形成于富含水分的环境，而是与其他干燥区域的影响有关。这一发现为我们进一步理解月球的形成和演化提供了重要线索。