3000亿公斤！嫦娥五号发现月球水库，美国6次登月为什么没发现？

火星科普 2025-03-19 15:47:24

作为地球的天然卫星，月球上的环境与地球迥然不同。地球表面七成被海水覆盖，整体看起来呈现蓝色，充满了生机。而离地球不远的月球，却是另一番景象，表面光秃秃的，遍布陨石坑，看起来是单调的灰黑色，没有大气层，也没有液态水覆盖，充满了死寂。

虽然月球看起来十分干燥，但其实月球上也有存在水。根据我国嫦娥五号在月球正面带回的样品，科学家发现月球上存在多种形式的水，而且储量还不少，月球表面的土壤中至少包含3000亿公斤的水，最多可能高达270万亿公斤，这是美国当年6次载人登月所未曾发现的结果。

不过，月球上的这些水，并不像地球上那样形成河流、湖泊或者海洋。毕竟，月球表面的环境十分极端。由于没有大气层，当太阳光照射到月球表面时，那里的温度可以超过100度，液态水根本无法存在。

中国科学家发现，月球上的水很特别，它们存储于玻璃珠中，其存在形式是水分子或者羟基。那么，月球上的玻璃珠是哪里来的呢？水又是如何被存储在这些玻璃珠之中呢？

从嫦娥五号带回的月球样品中，科学家发现了大小不一、颜色不同的玻璃珠，它们并非人工产物，而是自然形成的。月球表面遍布密密麻麻的陨石坑，这是因为月球曾遭受过大量小行星、彗星的撞击。在这种猛烈的天体撞击过程中，高速冲击可以形成几千度的高温，从而产生各种微小的玻璃珠。

不过，在撞击过程中所形成的玻璃珠本身并不含有水，嫦娥五号发现的水另有来源，那就是太阳。那么，表面温度高达5500摄氏度的炽热太阳，又是如何给干燥的月球带来水分的呢？

从成分来看，组成太阳最丰富的元素当属1号元素氢，其质量占比将近74%，具体来说有146万亿亿亿公斤，相当于地球质量的24.4万倍。太阳的能量来源在于核心区域发生的氢核聚变反应，这让整个太阳处于十分活跃的状态。

在太阳表面上方绵延数百万公里的区域内，存在着温度超过100万度的日冕。在这种极端高温环境中，物质是以等离子体的形式存在，氢原子被电离成电子和氢原子核（即质子），它们被高速抛射到空间中，形成强烈的太阳风。

而月球没有大气层，也没有磁场来偏转太阳风，所以太阳风就会直达月球表面，与月表上的玻璃珠发生碰撞，它们与玻璃珠表面的氧原子相结合，就会产生羟基或者水分子。随后，这些水会逐渐扩散到玻璃珠内部。

据估计，这些月球玻璃珠的含水率约为0.05%，由此在月壤中形成一个包含3000亿至270万亿公斤水的巨大水库。此外，从嫦娥五号带回的样品中，科学家还发现了富含水分子的水合矿物。

因此，看似极度干燥的月球上，其实也是存在着很多的水，这为未来的月球资源开发和人类长期月球驻留奠定了重要的物质基础。只要有水资源，就能通过电解水来制备氢气和氧气，从而获得火箭燃料以及人类生存所需的氧气。所以中国科学家的研究成果具有重要现实意义。

相比之下，美国曾6次送宇航员登陆月球表面，并带回了380多公斤的月球样品，为什么他们没有发现这样的月球“水库”呢？

我们知道，由于潮汐锁定效应，月球始终以相同的一个面朝向地球，这就是月球正面。而月球背面始终背对着地球，我们在地球上无法直接看到，也无法与那里直接进行无线电通信。因此，无论是美国的阿波罗载人登月，还是我国的嫦娥五号月球采样，都是优先选择在月球正面进行开展，这样能够确保地月实时通信。

阿波罗载人登月总共成功了6次，先后有12名宇航员在月表上活动过，他们带回了很多月球样品。研究显示，这些阿波罗任务带回的月球样品都十分古老，年龄都在30亿年以上。

为了获得更不一样的探测结果，我国的嫦娥五号选择了与阿波罗登月不同的区域进行着陆，在那里采集了更为年轻的月球样品，发现月壤中储存着可观的水。阿波罗登月去的是不同的地方，其样品与嫦娥五号不大一样，所以发现的结果也不大一样。此外，我国嫦娥六号从月球背面还带回了更为特殊的样品，相信会有更多与众不同的新发现。

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