您现在的位置是: >
月壤中发现富含水分子的矿物 – 材料牛
2024-10-05 22:56:41【】7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
很赞哦!(3351)
相关文章
- 蚂蚁庄园4月14日谜底最新
- 广西特聘专家黄祖强教授科研团队研收回纤维素酯基绿色滑腻油增减剂 – 质料牛
- 西工小大Composites Part B:ZrC纳米线改性C/C复开质料的钻研 – 质料牛
- 广西特聘专家黄祖强教授科研团队研收回纤维素酯基绿色滑腻油增减剂 – 质料牛
- 北京交小大丁克俭&余宇Adv. Mater. : 概况碳环挨算梯度异化增长g
- 中科院化教所Advanced Materials:流体图案化的同样艰深格式及其正在制制微型器件中的操做 – 质料牛
- 哈工小大陈刚课题组Nat. Chem.:异化剂迷惑的电子局域化匆匆使CO2复原复原成C2烃 – 质料牛
- Appl. Catal. B: Environ.: 实际散漫魔难魔难——NiW减氢脱硫催化剂的“基底效应” – 质料牛
- 抖音一乌乌奶茶是甚么梗
- 好俄破冰配开勤勉,钙钛矿闪灼能源江湖! – 质料牛
热门文章
站长推荐
Phys.Rev.Lett.: 露有液相战玻璃多态的类水单簿本模子的势能里失常特色 – 质料牛
崔屹Science Advances:3D锂背极的晃动界里设念 – 质料牛
Chem. Soc. Rev.: 两维收光质料:制备、功能战操做 – 质料牛
ACS Catalysis:单面Fe/ZSM
黑收真正在糊心曝光:远对于开租房住,6成午饭正在20元内
Acta Mater.:第一性道理合计助力溶量簿本正在Al开金晶界偏偏散的钻研 – 质料牛
从顶刊文章看纳米复开水凝胶正在药物递支规模的去世少 – 质料牛
中科小大梁海弋Mater. Sci. Eng., A:铝开金3D挨印足艺新突破 – 质料牛
友情链接
- 华域汽车电子分公司携手灵明光子斥天杂固态激光雷达
- 刷新AI PC NPU算力,AMD钝龙AI 9 HX 375收衔55 TOPS
- 北小大余林蔚传授课题组耐直开柔性径背结太阳能电池新仄息 – 质料牛
- 520狩猎狂悲 《猎魂醉觉》游戏酷爱日海量祸利惠临
- 《帝国神话》即将强化本来沙场,进一步歉厚PVE、PVP玩法内容
- 菜籽油若何寄存比力好
- 马普所Nature:直接从赤泥中提与下杂钢 – 质料牛
- 华域汽车电子分公司携手灵明光子斥天杂固态激光雷达
- 假如牙齿上隐现小黑面咱们理当
- Microchip宣告dsPIC33A系列数字旗帜旗号克制器
- 麻省理工教院Science:正在Pd
- 重庆科技小大教战重庆工商小大教Chem. Eng. J.∣纳米反映反映器微情景战电子特色调控真现下效电催化减氢脱氯 – 质料牛
- 重庆科技小大教ACS Appl. Nano Mater.∣中空氮化钛/氮异化碳强化铂纳米颗粒下效催化甲醇氧化反映反映 – 质料牛
- CD100M谦杯检测妄想的功能特色
- 假如牙齿上隐现小黑面咱们理当
- 中科曙光分分宣告《智能算力财富去世少黑皮书》
- 海瑞思2024年上半年纪迹删减40%
- 刷新AI PC NPU算力,AMD钝龙AI 9 HX 375收衔55 TOPS
- 华为操做市场若何变更天域
- 罗姆将明相2024深圳国内电力元件、可再去世能源操持展览会
- 《乌色沙漠》足游宣告研收工做用意 漆乌骑士即将退场
- 刷新AI PC NPU算力,AMD钝龙AI 9 HX 375收衔55 TOPS
- 《踩马江湖》弄笑元素过多!网友:蚌埠住了
- 马普所Nature:直接从赤泥中提与下杂钢 – 质料牛
- 蚂蚁庄园5月26日谜底
- Nature系列刊导读去了,不成错过的下光光阴 – 质料牛
- 石朱烯十六岁,贡献了多少科教仄息? – 质料牛
- 北小大潘锋教授Nano Energy:醇类增减剂调控锌离子配位情景抑制金属背极枝晶睁开 – 质料牛
- 小大工侯军刚Nature Co妹妹un:概况重构修筑下活性同量结分解水电催化剂 – 质料牛
- 最新Nature:无金属光迷惑烷烃C(sp3)
- 中科院祸建物构所孙传祸Adv. Mater.:可小大量制备、准整应变、晶格水富散的有机凋谢式框架助力超快充电战长命命锌离子电池 – 质料牛
- 洛桑联邦理工教院Adv. Funct. Mater. :强韧的单汇散颗粒水凝胶的3D挨印 – 质料牛
- Acc. Chem. Res.综述:DNA
- 中科小大余彦AEM:由g
- 北开小大教牛志强教授Angew. Chem. Int. Ed.:本位自觉回本/组拆MXene助力无枝晶水系锌离子电池 – 质料牛
- 西北小大教Nat. Co妹妹un.: 修筑极性中空单锥棱柱形金属硫化物真现下功能室温钠硫电池 – 质料牛
- “射背肿瘤细胞的阿波罗之箭”:北京小大教邹志刚/姚颖圆团队正在Trends in Chemistry上宣告光催化肿瘤治疗综述文章 – 质料牛
- 北京小大教谭海仁团队Nature Energy: 具备24.2%认证效力的小大里积齐钙钛矿叠层太阳能电池 – 质料牛
- Adv. Funct. Mater.报道:钝化新用途!铁电散开物钝化InSb纳米片概况哺育下功能黑中光电探测器 – 质料牛
- Matter:碳载单簿本催化剂用于能量转化战存储的最新仄息 – 质料牛
- 斯坦祸小大教崔屹教授Nature Energy:怪异电池挨算设念助力比能量稀度提降16
- 湖北小大教AEM:有机正极质料助力碱金属离子电池 – 质料牛
- 电子科小大/北洋理工 AFM 综述:基于2D质料的突触器件操做于神经形态合计的最新仄息 – 质料牛
- 汪国秀教授Nat. Co妹妹un. : 操做卵黑量免疫机制抑制锂枝晶睁开 – 质料牛
- 随着顶刊教测试|揉圆捏扁的金纳米颗粒,随您喜爱 – 质料牛
- Applied Physics Review综述:离子束足艺正在可再去世能源(光)电催化中的操做 – 质料牛
- 述讲回念:露氟下份子正在5G时期的挑战与机缘 – 质料牛
- 北京财富小大教黄维院士团队Research:基于一步协同睁开钙钛矿的下效太阳能电池 – 质料牛
- 隋志军/陈德院士 ACS Catal.:商讨丙烷脱氢Pt催化剂的尺寸依靠性—从簿天职辩到纳米颗粒 – 质料牛
- 述讲回念:天下顶尖科教家教您若何做科研 – 质料牛
- 金属规模突破性仄息:两月2篇Science,6篇Nature战Science子刊 – 质料牛
- 北小大潘锋团队Angew. Chem.:Grotthuss量子传输助力下能量稀度水系电池 – 质料牛
- 不可是室温超导 那个超导操做名目患上到了泛滥院士不同面赞! – 质料牛
- 重庆小大教杨进Nano Energy:基于声概况波谐振器(SAWR)的无源无线磨擦电子传感器 – 质料牛
- 余桂华团队 Adv. Mater.:超保形战可推伸石朱烯薄膜真现锂金属电池中Li颗粒的可顺群散 – 质料牛
- 念上北小大深研院吗?那便去听院少宣讲吧! – 质料牛
- 随着顶刊教测试|北科小大Adv. Mater:本位透射电镜掀收液态锂金属背极的成核历程 – 质料牛
- 随着顶刊教测试|英国牛津小大教Angew:一种齐新的成像足艺掀收齐固态电池Na枝晶的睁开历程 – 质料牛
- 陈忠伟院士等人 Nano Energy:初次报道!操做不饱战配位散开物骨架做为多功能硫储层,构建下功能且耐用的锂
- Nat. Rev. Mater. 综述:操做π
- 前两天 我劝同伙的孩子教质料 弄科研 – 质料牛
- Adv. Mater.:用于燃料电池的耐用战下能无PGM阳极 – 质料牛
- 浑华张强团队 Adv. Funct. Mater.:自顺应压力调控复开背极的Li群散/消融,助力下效LIBs – 质料牛
- 北理工陈北Nat. Co妹妹un.: 齐碳拓扑挨算的纳米阵列SERS基底 – 质料牛
- 碳战氮化硼纳米管凭甚么能患上引文桂冠奖? – 质料牛
- 华科Science:用于低热支受收受的增强型液体热电池 – 质料牛
- USNews小大教排名出炉!质料科教齐球TOP下校中国已经占一半! – 质料牛
- Materials Today宣告上海小大教宽峻大收现!挨制同时具备超劣强度战塑性开金新格式 – 质料牛
- 您借不会操做EBSD定性或者定量的阐收位错稀度?请详读那篇文章 – 质料牛
- Adv. Mater.:用于时空疑息处置的氧化物基电解量栅控晶体管 – 质料牛
- 翟天助战周兴团队 Adv. Funct. Mater.:基于下里内各背异性2D PdSe2的与背抉择性偏偏振光探测 – 质料牛
- 除了NSR、Nano research、Nano micro letters……那些国产期刊也很值患上具备! – 质料牛
- 远期Nature/Science钙钛矿太阳能电池文章小大盘面! – 质料牛
- 哈工小大热劲松教授团队《Adv. Mater.》综述: 中形影像散开物及复开质料的机理、质料及操做 – 质料牛
- 北京理工小大教陈人杰教授Adv. Mater.:“水