您现在的位置是: >>正文
月壤中发现富含水分子的矿物 – 材料牛
52人已围观
简介月球是否存在水,一直是月球科学研究与资源利用的核心议题,吸引了学术界长达数十年的关注。历史上,阿波罗任务采集的月壤中没有发现任何含水矿物,曾一度让科学界认为月球是干燥的荒漠。直到近年来,一系列遥感任务 ...
月球是月壤否存在水,一直是现富月球科学研究与资源利用的核心议题,吸引了学术界长达数十年的含水关注。历史上,矿物阿波罗任务采集的材料月壤中没有发现任何含水矿物,曾一度让科学界认为月球是月壤干燥的荒漠。直到近年来,现富一系列遥感任务在月球两极的含水永久阴影区和部分月球光照区,发现了月球水存在的矿物证据。运用高灵敏度的材料表征技术,人们陆续在部分阿波罗样品中发现了PPM(百万分之一)量级的月壤“水”(羟基OH-)。截至目前,现富返回的含水月壤中依然没有发现水分子(H2O)存在的确凿证据。分子水在月表的矿物存在形式也一直不为人知。
最近,材料中国科学院物理研究所陈小龙研究员,金士锋副研究员、博士生郝木难等与北京科技大学郭中楠副教授,天津大学殷博昊工程师,中国科学院青海盐湖所马云麒研究员等合作,在嫦娥五号带回的月球样本中,发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体。这一发现标志着首次在月壤中发现了分子水,同时揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式。
通过高精度的单晶衍射和化学分析,研究人员确定了该矿物的分子式为(NH4,K,Cs,Rb) MgCl3·6H2O,是一种水合矿物(图1)。其结构中含有多达六个结晶水,水分子在样品中的质量比高达41%(图2)。红外和拉曼光谱可以清晰的观察到水分子和铵的振动峰(图1),电荷密度分析可以分辨出水分子中的氢(图2)。该矿物的晶体结构与地球上近年来发现的一种稀有火山口矿物相同。在地球上,该类矿物是由热玄武岩与富含水和氨的火山气体相互作用形成,暗示了月球水与火山活动的紧密联系。
为了确保这一发现的准确性,研究人员进行了严格的化学和氯同位素(37Cl/35Cl)分析。纳米二次离子质谱(NanoSIMS)数据表明,该矿物的Cl同位素组成和地球矿物显著不同,其δ37Cl值高达24‰,与月球上的矿物相符(图3)。对该矿物化学成分和形成条件的分析,进一步排除了地球污染或火箭尾气作为这种水合物的来源。该六水矿物的存在对于月球火山气体的组成形成重要的约束。基于热力学分析,当时月球火山气体中水的含量下限与目前地球中最为干燥的Lengai火山相当(图4),这对于我们理解月球的演化过程具有重要意义。这些发现揭示了一个复杂的月球火山脱气历史。
这种水合矿物的发现还为我们揭示了月球上水分子可能存在的一种形式——水合盐。与易挥发的水冰不同,这种水合物在月球高维度地区(嫦娥5号采样点)非常稳定。这意味着,即使在广阔的月球阳光照射区,也可能存在这种稳定的水合盐,为月球资源的利用和探索提供了更为广阔的前景。月球表面水合矿物的发现标志着对月球水和铵研究的重大突破,也为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。
相关成果以Evidence of a hydrated mineral enriched in water and ammonium molecules in the Chang'e-5 lunar sample 在线发表于 Nature Astronomy 2024,详细内容参见链接 https://doi.org/10.1038/s41550-024-02306-8,金士锋副研究员和郝木难为共同第一作者,陈小龙研究员为通讯作者。探月与航天工程中心为该研究提供了月壤样品(CE5C0400),该研究得到了中科院重点部署项目(ZDBS-SSW-JSC007-2),中科院网信专项(CAS-WX2021SF-0102)等项目的资助。
图1. ULM-1的照片和成分组成。a. CE5土壤样本的照片,b.ULM-1单晶照片,c. EDS光谱,d. EPMA光谱,e.拉曼光谱,f. IR光谱。
图2.ULM-1的晶体结构和电荷密度。
图3.不同地球和地外行星物质中氯同位素的分布。
图4.ULM-1结晶对月球火山气体中水逸度的限制。
封面图
Tags:
相关文章
ACS Nano :新型直里两维质料
【引止】正在过渡金属硫化物中硫化钼做为一个比去多少年去备受凝望标半导体正在泛滥规模中患上到了去世少,好比电子晶体管,光敏器件,去世物成像等。少层硫化钼果其传输特色下的ON/OFF比)战直接带隙等劣面被 ...
阅读更多微专正在哪配置仅半年内可睹?微专上配置仅半年内可睹的格式
微专正在哪配置仅半年内可睹?微专上配置仅半年内可睹的格式文章做者:网友浑算宣告时候:2019-04-04 23:27:09去历:www.down6.com新浪微专app v9.4.0 安卓版典型:谈天 ...
阅读更多兰州小大教秦怯团队Nature子刊:创记实!下功能温好驱动磨擦纳米收机电 – 质料牛
【引止】基于机械能背电能转化历程中的磨擦起电与静电感应效应耦开,磨擦电纳米收机电triboelectric nanogenerator, TENG)已经胜运用于机械能量会集战自供电传感器。为了患上到更 ...
阅读更多
热门文章
最新文章
友情链接
- 若何战我谈天让您不净净了动态神彩包?微疑增减神彩包格式
- 查我姆斯理工小大教AEM: 掀开里纱,看患上睹“锂”: 锂硫电池消融
- 网易云音乐抱抱是甚么
- 抖音您便像天中去物同样梦寐以供是甚么歌
- 西崽的使命而已经甚么梗?西崽的使命而已经意思及缘故介绍
- 恩智浦推出齐新SAF9000战SAF91000 AI音频芯片
- 114514是甚么意思
- 王者声誉夷易近圆动绘番剧宣告,一起看看吧!
- 中科曙光:新智斲丧劲引擎,是一台松稀的AI规画机
- 114514是甚么意思
- 冰冻爷爷冰冻奶奶是甚么意思?冰冻爷爷冰冻奶奶意思及缘故介绍
- 华为宣告齐球尾个基于R18 的5G
- SK海力士减速挨算HBM市场,产能扩删应答收做式删减
- 抖音做我的女孩像阳光无可替换是甚么歌?《我的》正在线试听及歌词介绍
- 抖音早去的稀意比草皆沉贵是甚么梗
- 联电两季度安妥删减,营支达127.2亿元
- 仁宝电脑斥巨资挨算波兰,车用电子厂估量2025年投产
- 北京小大教余林蔚、缓骏传授课题组:正在可推伸衬底上规模散成下功能硅纳米线场效应晶体管器件 – 质料牛
- 虎年第一篇nature
- 恩智浦推出齐新SAF9000战SAF91000 AI音频芯片
- Adv.Sci. 综述
- 李彦宏,要让AI走正讲,睹众去世
- 北京小大教潘锋教授团队2021年正在电池规模的代表性钻研功能 – 质料牛
- 复旦小大教彭慧胜、王兵杰团队最新 Nature Nanotechnology:回支溶液
- 肥虎小妇任意门神彩包小大齐 小妇任意门神彩包汇总
- Adv. Mater. : 散开物启拆策略制备多孔氮异化碳纳米球背载的孤坐单簿本位面(ISAS) 金属催化剂 – 质料牛
- 天津小大教Angew. Chem. Int. Ed.: 共晶质料初次用于远黑中光热转换战成像 – 质料牛
- 质料规模开山之做,那回有木有您钻研标的目的的祖师爷? – 质料牛
- Nat. Nanotech.:纳米多孔碳纤维复开膜经由历程界里筛分效应真现下通量盐水脱盐 – 质料牛
- 马普所Nat. Co妹妹un.:调幅仄稳的存正在被Fe
- 苏州小大教马万里教授Adv. Energy Mater.:齐散开物非富勒烯叠层太阳能电池 – 质料牛
- 北京科技小大教Nano Energy:Pt
- 北科Mater. Sci. Eng.,A: 低活化铁素体
- 电子科小大Adv. Funct. Mater.:对于法背
- NTU 最新Angew. Chem. Int. Ed.:短途控酶——具备光热活性的半导体散开物纳米酶用于癌症治疗 – 质料牛
- 陈小元&杨黄浩Angew. Chem. Int. Ed.: 基于MnO2的纳米药物耗益谷胱苦肽同时增强化教能源教治疗 – 质料牛
- 北航孙志梅团队JACS:一种患上到下居里温度两维本征铁磁半导体的新蹊径 – 质料牛
- 中科院化教所郭玉国团队Science Advances:操做无序钠空地修筑下倍率钠离子电池正极质料 – 质料牛
- 今日Nature报道MIT又一宽峻大收现:铁磁kagome金属中收现有量量的狄推克费米子 – 质料牛
- 中国科技小大教PNAS:应变迷惑下温钙钛矿铁磁尽缘体 – 质料牛
- 武汉理工Nano Energy: 蓝边缓光子效应增长三元梯度3DOM TiO2
- Adv. Funct. Mater.:群散引激发光(AIE)质料操做于下效力的圆偏偏振电致收光 – 质料牛
- 浑华小大教Adv. Mater.:三维纳米挨算调控助力超下能量稀度战下放电效力散开物纳米复开质料 – 质料牛
- Metall. Mater. Trans. A:硼对于铸制Ti
- 暨北小大教 Angew::9.72%效力的下杂有机钙钛矿薄膜太阳能电池 – 质料牛
- 陕西师范小大教刘去世忠团队Adv. Mater. : 晶界钝化法制备晃动下效钙钛矿太阳电池 – 质料牛
- 今日Science:导电散开物的宽峻大仄息 – 质料牛
- 北科小大范丽珍ACS AMI:固态锂电池用三维单相导锂复开固体电解量 – 质料牛
- 暨北小大教麦耀华团队JACS:基于CsPbI2Br齐有机钙钛矿太阳电池效力突破13% – 质料牛
- Mater. Sci. Eng. A:铝钢同种质料焊接讨论力教功能钻研 – 质料牛
- Adv. Mater.:用于动态组拆有机纳米物体的编程单元 – 质料牛
- 厦门小大教Energ. Environ. Sci:用于下功能超级电容器的份子水仄仄均的多孔散苯胺/复原复原氧化石朱烯自组拆复开质料 – 质料牛
- 新型两维过渡金属硼化物(MBene)的实际展看及其正在锂离子电池战电催化规模的操做 – 质料牛
- Angew. Chem. Int. Ed.:阻燃战隔热的酚醛树脂
- 西南小大教Mater. Sci. Eng.,A: 搅拌磨擦处置的Ti
- 武理麦坐强&安琴友Nano Energy : CuS正极储镁功能战机理 – 质料牛
- 英国格推斯哥小大教Nat. Chem.:经由历程光镊克制相分足战成核 – 质料牛
- 您不知讲的史蒂芬霍金,除了是科教凡人借曾经一再进军娱乐圈! – 质料牛
- 专题报道:Imide
- 浙江小大教/喷香香港中文小大教AEM: 苯基乙基铵阳离子基两维钙钛矿太阳电池 – 质料牛
- 【IOP专栏】亚利桑那州坐小大教张斌田Nano Futures:卵黑量份子中不雅审核到小大电导仄稳征兆 – 质料牛
- 凶小大鄢俊敏Adv. Mater. : 下活下效非晶态铜纳米颗粒及其电催化复原复原CO2制液体燃料 – 质料牛
- 中科小大&中科院JACS: 单金属纳米团簇内核救命及其对于光教战电化教间隙的非仄均性影响 – 质料牛
- 品味典型!七小大质料规模下被引TOP1文章鉴赏 – 质料牛
- 以CF2基团为主的氟异化石朱烯少效储锂质料设念与操做 – 质料牛
- 【IOP专栏】太阳能水裂解路线图:之后钻研远况战将去远景 – 质料牛
- 俞书宏Adv. Mater.:仿去世界里设念后退石朱烯基纤维的强度战电导率 – 质料牛
- Science/Nature盘面: 仲秋质料规模宽峻大仄息 – 质料牛
- 深圳小大教韩素婷、周晔团队Small综述:基于有机纳米质料的柔性存储器件钻研仄息 – 质料牛
- 减拿小大陈忠伟教授团队Small综述:锂离子电池硅背极: 从底子钻研到真践操做 – 质料牛
- Acta Mater.:“鱼翅”与“熊掌”兼患上的多级纳米孪晶质料 – 质料牛
- 暨北小大教麦耀华团队Adv. Energy Mater.:具备热力教自建复功能的1D
- Science:铁基超导体概况拓扑超导性的钻研 – 质料牛
- 武理苏宝连&阳晓宇Nano Energy : 品级CdS/m
- 典型综述小大放支:迈进钙钛矿光伏电池小大门,请从那十篇综述匹里劈头 – 质料牛