(左)引人注目的月球图像（右）月球陨石样本（图片来源：美国航空航天局/肽拉 哈登）

新的研究表明，月球表面大约在40亿年前就富含水。这项研究可能是更好地了解月球演化的重要一步，也可能有助于为未来的月球任务提供信息，包括NASA的阿特梅斯3，该任务旨在在2026年之前将人类送回月球表面，并利用那里发现的冰冻水在月球上实现可持续存在。西安大略大学的博士后塔拉·海登（Tara Hayden）正在调查一颗月球陨石，它曾经是月球表面的一部分，当她发现它含有矿物磷灰石。

这种常见的磷酸酯允许直接检查月球演化中的一个未知阶段，这是月球第一次被熔化。对陨石的研究表明，在古代月球历史上，月球地壳含有的水比科学家以前认为的要多。“首次在月球早期地壳中发现磷灰石是令人难以置信的令人兴奋-因为我们终于可以开始拼凑月球历史上这个未知阶段了。”海登在一份声明中说。“我们发现月球早期地壳的水含量比我们预期的要丰富，它的挥发性稳定同位素揭示了比我们以前知道的更复杂的历史。

阿波罗月球样本没有描绘出月球水的全貌

海登解释说，对月球陨石的检查，例如她研究发现磷灰石的月球陨石，对于了解更多关于月球的信息很重要，并且可能会揭示在20世纪60年代和70年代作为阿波罗计划的一部分带回地球的样品中没有发现的见解。

当阿波罗的月球样本首次被检查时，科学家们发现它们是“低挥发性的。“挥发物是在相对较低的温度下很容易蒸发的化学物质；水是中等挥发性的，在212华氏度（100摄氏度）下蒸发。这导致了月球“枯骨”的假设。这一假设在2008年受到了挑战，当时科学家在阿波罗样本中发现了大量的水和挥发物玻璃珠，促使人们对它们进行另一次研究。

随着这项研究在过去15年，其他样本，例如在小行星撞击和其他撞击后从月球表面释放出来的月球陨石，已经表明月球在其历史上并没有干涸。海登说：“我们从阿波罗样本中了解月球上水的历史，但这些样本被认为只代表整个月球表面的大约5%，”在我们即将到来的阿尔忒弥斯任务中获得更多样本之前，我们从月球表面获得的唯一样本陨石”。

阿波罗16任务带回的月球表面岩石（图片来源：NASA）

海登在英国开放大学研究期间研究其中一颗月球陨石时，发现它包含了有关月球上水的关键信息，她说这对我们了解月球含水矿物至关重要。海登主要关注矿物磷灰石，它在其矿物结构中含有挥发物，在样品中的“铁质斜长岩”中找到它。铁岭长花岗岩是已知的唯一直接从月球岩浆海洋形成的月球岩石，这是一种在450万到430万年前存在于月球表面的熔融岩石的泥泞海洋。在铁质斜长岩中发现这种富含挥发性的元素表明，水存在于月球的大部分熔融阶段，并使研究人员能够直接研究月球演化的这个阶段，这是第一次这样做。

“解开大约45亿年前最早形成的月球地壳中水的历史，对于提高我们对太阳系中水的起源的理解很重要，”开放大学行星科学和探索教授Mahesh Anand说。“月球陨石形式的古代岩石样本为进行此类调查提供了极好的机会。海登的发现正值月球科学的关键时刻，因为人类准备通过Artemis在50年来首次重返月球，并且随着更长的月球停留在地平线上。月球表面的冰冻水不仅可以在未来的任务中维持宇航员的生命，还可以提取氢气作为燃料，用于将团队送回地球，或者可以用于更深入太阳系的旅行，例如前往火星。

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“长期以来，人们一直认为月球表面已经干涸了数千年，甚至数百万年，但也许月球表面的可用水可能比我们想象的要多，我们只需要找到一种方法来提取它。”海登说。这些新的月球岩石揭示在发表在自然天文学的论文中描述。

By：Robert Lea

FY: 何丹怀

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