嫦娥五号|嫦娥五号带回月壤中竟有玻璃颗粒!这到底是怎么回事儿呢?


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嫦娥五号|嫦娥五号带回月壤中竟有玻璃颗粒!这到底是怎么回事儿呢?
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近日 , “月球样品001号”月壤在国家博物馆对公众开放 , 顿时引发了全国人民的关注和热议 。
2020年12月17日 , 嫦娥五号探测器返回舱安全着陆 , 带回了1731克的月球样品 , 首次实现了我国地外天体采样返回 。
据悉 , 月球样品001号装有100克月壤样品 , 其容器材质为人造水晶 , 整体造型借鉴自国博馆藏的系列青铜“尊”造型 , 整体外部造型高38.44cm , 象征地球与月亮间的平均间距384400公里;整体外部造型宽22.89厘米 , 象征嫦娥五号自发射到返回的任务时长22.89天 。 月壤储存在其中心部位的空心夹层球体造型之中 。
月球上的土和地球上的土主要区别是什么?
据介绍 , 所谓的月壤其实是一层沙 , 或许叫月沙可能更准确 , 它几乎完全是由天体撞击作用形成的 。 体积较大的基岩在小天体的撞击作用下 , 不断打碎、混合和翻动 , 最终在月球表面形成了一层数米到十几米厚的沙土层 。
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这些沙土颗粒的平均直径约为100微米(0.1毫米) , 不含任何有机成分 , 成分主要是橄榄石、辉石、钛铁矿、斜长石以及玻璃态物质 。 什么?玻璃?是的 。
月球样品中为什么会有玻璃颗粒?
一般在人们的认知当中 , 玻璃是现代工业的产物 , 难不成月球曾经有史前文明登陆过?当然不是了 。
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图注:普通望远镜下的月亮 , 布满了大大小小的陨石坑(本文作者拍摄) 。
通过望远镜 , 我们能看到月面上布满了大大小小的环形山 , 这些环形山大多是由早期小行星撞击而成 。 月球由于没有大气层的保护 , 这些小天体撞击月面的速度高达每秒十几公里到几十公里不等 , 撞击产生高温高压 , 能够熔融二氧化硅 , 产生大量的天然玻璃状物质 。
其实 , 目前月球仍然时而遭受小行星的撞击 , 只不过频率不如早期高 , 但每次撞击都会产生玻璃状物质 。 虽然月面各处的月壤成分有些差别 , 但几十亿年下来 , 整个月壤中普遍含有玻璃状物质 。
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图注:世界第一颗原子弹爆炸时产生的核火球 。
在核试验场中 , 也能形成大量的玻璃状物质 。 1945年 , 人类第一颗原子弹在美国新墨西哥州沙漠地区上空爆炸 , 爆炸当量接近二万吨TNT炸药!上亿度的高温把托举原子弹的铁塔熔化 , 地面上的沙子被吸入火球内部熔融 , 最后像雨滴一样落下来 。
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图注:世界第一颗原子弹爆炸场地产生的玻璃态物质 。
据说当时人们并没有注意到这种绿色的玻璃石 , 后来才注意到有一些玻璃状矿物不寻常地散落开来 , 人们甚至收集这种绿色玻璃石碎片作为纪念品 。 在地面核试验中都会形成类似的玻璃石 。
【嫦娥五号|嫦娥五号带回月壤中竟有玻璃颗粒!这到底是怎么回事儿呢?】美国曾经送给我们一克月岩
2005年 , 本文作者还在大学时代就有幸聆听过欧阳自远院士的科普讲座 , 欧阳自远院士是我国探月工程首席科学家 。 当时他回忆说 , 1978年5月28日 , 美国派出总统国家安全事务顾问布热津斯基访问中国 , 并带来了卡特总统向中国赠送的礼物:质量仅1克的月岩样品 。 月岩样品放在一块有机玻璃内 , 看上去有指甲盖般大小 。 这份样品被一分为二:一半珍藏在北京天文馆让公众参观;另外一半用于研究 , 研究人员竟然发表了十多篇重要论文 。
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现在 , 我们自己从月球采回来多达1731克样品 , 这些样品是从月球“风暴洋”北部吕姆克山脉附近采集的 , 这个地方其他国家从未到访过 , 该地存在大约13亿至20亿年前的玄武岩 , 获得这些年轻玄武岩的同位素年龄 , 将有助于推进对月球火山活动和演化历史的认识 。
来源:腾讯太空
作者:乔辉


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