广西获批31.2毫克月球土特产 月壤层样品蕴含了丰富的月球演化信息

广西获批31.2毫克月球土特产 月壤层样品蕴含了丰富的月球演化信息心随嫦娥登上月球,取一块土;乘“雪龙”去南极寻找一块石头。在广西,有这样一群“追星人”在浩瀚的星星上写下科学诗歌——标题

6月25日,嫦娥六号返回器精确着陆,实现了世界上第一次在月球背面取样。中国的新壮举再次引起了全球的关注。

夏志鹏博士通过媒体直播见证了这一幕,他特别兴奋。

今年5月,探月航天工程中心公布了第七批嫦娥五号月球研究样品。桂林理工大学陨石与行星物质研究中心成为广西首家获准的科研机构。

“如果你得到了宝藏!再过几天,你就可以零距离看到月球的土壤了。”该中心副主任夏志鹏是一名负责人,将于近日前往北京领取外星星球的“土特产”。广西获批31.2毫克月球土特产 月壤层样品蕴含了丰富的月球演化信息

每一粒“尘埃”都弥足珍贵

1克月壤,大豆大小。

即将被广西带回家的“土特产”由两个样品组成:CE5C0400YJFM00402H15GP和CE5C0800YJYX018GP——国家天文台对其表面进行了微米级抛光,将9个碎渣颗粒粘在两个玻璃光片上,总质量仅为31.2mg。

细如尘埃,微乎其微。

“不要低估它们。即使是1毫克的月球土壤也是珍贵的,不能浪费。”夏志鹏告诉记者,月球表面有一层几厘米到几米厚的风化层,由非常细的颗粒组成,即月球土壤层。30多毫克的样品包含了非常丰富的月球进化信息。

月球样品的储存、管理和使用都是有根据的。

2020年12月17日,嫦娥5号月表取样1731克月壤成功回到地球,中国成为第三个成功收集月壤的国家。为了充分保留“月球之家”的物理化学特性,样品储存在严格要求的真空环境中。

国家航天局将其移交给位于中国科学院国家天文台的月球样品实验室,一部分永久储存,另一部分用于科学研究和科普宣传。广西获批31.2毫克月球土特产 月壤层样品蕴含了丰富的月球演化信息

经申请和审查,科学家可在签署《月球样品借用协议》后获得相应的月球土壤。截至目前,国家航天局已向国内131个研究团队发放7批85.48克科研样品。

利用这5%的样品,科学家们发现了天然石墨烯和新矿物嫦娥石,并发表了105篇科技论文。

一系列原创研究成果围绕粒度、成分、年龄、岩层成因、太空风化、太阳风成因水、碰撞历史、高精度同位素、岩浆演变、外源性物质、力学性质、材料应用等方面,提高了中国在月球和深空探测领域的国际影响力和地位。

在南极捡石头

为什么炙手可热的“天外珍宝”青睐一所“隐藏”山水之城的大学?

夏志鹏说:“这可能与我们提出的科学问题和研究内容有关。”“学校一代又一代的研究人员,所以他们做了很多准备。”

除了最后九天的“土壤”,还有一种传统的行星科学研究方法:寻找宇宙主动赠送的“土特产”陨石。

陨石是太阳系形成和演变各个阶段的残余“化石”,记录了太阳从星云发源和凝聚到行星、行星形成和演变的历史。

在漫长的时空隧道中,来自不同行星的陨石携带各种原始信息,通过大气层降落到地球表面。它们光芒四射,呼啸而至,但大部分都在地球进化和人类生产生活中湮灭。

幸运的是,在沙漠戈壁和南极冰原的保护下,一些陨石被完全保留下来,有些甚至在地球上睡了280万年。

桂林理工大学的前身是桂林地质学校。为了寻找高质量的陨石,师生们的足迹遍布世界各地,被称为科学界的“陨石猎人”。自2002年以来,学校派苗秉魁、陈宏毅、夏志鹏、周翔6次赴南极科学考试。

徒步旅行天气寒冷,科研人员不断弯下腰,长时间盯着冰,发现几个小时,甚至用卧爬的方法挖出小到沙粒的陨石。

“研究真的很疯狂!”苗秉魁教授认为,从许多石头中辨别陨石确实是对专业眼光的考验,“但这并不难,尤其是在蓝冰区,在玻璃板上寻找陨石似乎很容易。”

由于冰歧陨石识别和回收技术,中国在南极洲发现了数万颗陨石,证实格罗夫山是一个丰富的陨石集区,从而成为一个“南极陨石”大国。

桂林理工大学地球科学学院建立了硕士、博士一体化相关学科,以及陨石与行星物质研究中心——中国唯一一家探索南极陨石分类的机构,确定了一批珍贵的特殊类型陨石,如火星陨石和灶神星陨石。

2023年,中国科学研究小组在格罗夫山收集的陨石像往常一样被送到这里。“乍一看,它看起来基本上不像陨石,没有金属,也没有熔壳,除非它是一个非常特殊的陨石。”夏志鹏按照标准流程,将样品制成光片,用扫描电子显微镜观察,用电子探针进行深入分析。广西获批31.2毫克月球土特产 月壤层样品蕴含了丰富的月球演化信息

结果让他欣喜若狂。“这是一块复矿碎渣角砾岩,由月球高地和月球海的不同岩渣组成。它是了解月球壳复杂岩性的理想对象,也是我国月球样品研究的重要补充目标。”

到目前为止,中国已经完成了“发现南极月球陨石”零突破!

31.2mg月壤用来做什么?

事实上,桂林理工大学地质博物馆已经有十多块月球陨石。

这个“网络名人”博物馆收藏了各种各样的“石头”标本,其中超过80%的人类已经发现了陨石类型。在中国陨石收藏领域,被誉为“北天文(北京天文馆)、南理工(桂林理工大学)”。

“在太空取样之前,陨石是了解太阳系的唯一样品。”副主任陈洪毅说:“月球被小行星撞击后,岩石溅出并落在地球上。我们手中的月球陨石大多是校友从世界各地收集和购买的,然后捐赠给母校的。”

长期以来的学术专业化,使桂林理工大学有了“对话月亮”的信心。

为了迎接月球土壤,研究人员对11块月球陨石进行了基础研究。月球陨石和月球土壤检查能揭示什么秘密?

夏志鹏说:“我们计划锁定斜长石。”。

科学界认为,在月球表面可以找到的“土壤”岩层不超过两类:斜长岩(含有大量斜长石的岩石)和玄武岩。在嫦娥五号月球土壤样品的早期研究中,国内研究人员确定了最年轻的月球海玄武岩,它们是月球岩浆洋结晶晚期的产物。

斜长岩作为月球岩浆洋初始结晶中浮动的产物,也产于月球陨石和月球土壤样品中。但对斜长石的演变关系和差异尚未建立统一的解释。

夏志鹏及其科研团队准备通过检查月球土壤和月球陨石中斜长石的共性和个性,找出斜长岩碎片的来源和演变,建立一个完整的参数模型。他推断,斜长岩与玄武岩“早晚”呼应,可能包含整个月壳演变信息,有望进一步破解月球持续演变的秘密。

“人类的未来必须走向深空。这和郑和下西洋和哥伦布发现新大陆是一样的。”陈宏毅笑着说,他希望加强对陨石和月球土壤的研究,尽快揭开星际碰撞、分离和重聚的面纱。

31.2毫克月壤到手的日子越来越近,与陨石日夜相处的专家们,满眼星光。