樣品分幾種?你見過顯微鏡下的月壤嗎?記者揭秘“月上來客”

本文轉自【央視網】;

央視網訊息:

2020年12月,嫦娥五號返回器攜帶約1731克月球樣品安全返回,這是人類時隔40多年後再次成功採集到月壤。這些來之不易的珍貴月壤如何使用一直備受關注。今年7月12日,第一批月球科研樣品發放,來自13所科研機構的31份樣品借用申請獲得透過。目前,第二批月球科研樣品的申請正在進行中。月壤的科研樣品是什麼樣子?哪些機構能夠透過申請?帶著這些問題,來看記者對月壤的獨家揭秘。

嫦娥五號帶回的月壤由探月工程地面應用系統的承擔單位——中科院國家天文臺負責保管。第二批月球科研樣品仍將採取開放式申請的模式進行發放。公眾可透過訪問中國探月與深空探測網,進入月球與深空探測科學資料與樣品釋出系統,獲取有關資訊,進行科研樣品申請。

樣品分幾種?你見過顯微鏡下的月壤嗎?記者揭秘“月上來客”

探月工程三期副總設計師 地面應用系統總師 李春來:

能夠申請來做深入研究的樣品至少是三種,一種樣品是原始的,就是沒有經過任何處理的月球的粉末樣品;還有一種是我們已經挑選了裡面的一些粗的顆粒,也是一些玄武岩的顆粒物質;另外一種就是我們已經把樣品制好了,就是把它已經放在樹脂裡面固化好了,然後把它磨出來一個平面,我們叫光片。

樣品分幾種?你見過顯微鏡下的月壤嗎?記者揭秘“月上來客”

光片就是一面被磨平並拋光過的岩石標本,便於進行電子顯微鏡觀察和電子探針研究,這種樣品可以減少實驗對月壤的損耗,從而能夠讓更多的機構和個人參與研究。

探月工程三期副總設計師 地面應用系統總師 李春來:

樣品的申請是對國內科學家和國內的研究單位公開的,要進行全面的一個評審和考核,申請樣品的單位和個人有沒有這個水平?有沒有這個裝置去做這個研究?最後根據大家的評估才會把這個樣品交給你去做研究,這個過程還是比較嚴格,也比較科學的。

樣品分幾種?你見過顯微鏡下的月壤嗎?記者揭秘“月上來客”

據瞭解,第二批月球樣品申請將於9月15日結束。

嫦娥五號帶回的月球樣品有著極高的科研價值。這些樣品到底長啥樣,它存放在什麼地方?在獲得許可之後,總檯央視記者獨家進入到了嫦娥五號月球樣品的存放地。一起來看看這些珍貴的地外土壤。

在中科院國家天文臺記者看到,儲存月球樣品的實驗室被多項安全措施保護。開啟實驗室大門,需要三人在場,透過鑰匙、密碼和虹膜識別才可以開啟。

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進入實驗室,記者看到,嫦娥五號帶回的月球樣品按照不同的獲取方式進行了編號,封存在玻璃瓶內,直觀看上去月壤呈黑色。經過允許,科研人員讓記者近距離接觸了試驗箱裡的月壤樣品。

樣品分幾種?你見過顯微鏡下的月壤嗎?記者揭秘“月上來客”

樣品分幾種?你見過顯微鏡下的月壤嗎?記者揭秘“月上來客”

在存放月球樣品的實驗室,記者看到了粉末狀、顆粒狀和光片三種不同狀態的月壤樣品。不同的種類可以提供給不同研究方向的實驗使用,將月壤損耗降到最低。

探月工程三期副總設計師 地面應用系統總師 李春來:

初始就10個瓶子,從10個瓶子裡面還要分出很多樣品來,每一個樣品都編個號,現在顆粒有1000多個顆粒。現在可以供大家申請的樣品有將近30多個,包括顆粒、岩屑、光片、粉末。

李春來介紹,不同於地球表面的土壤,受到多種因素的影響,月壤的顆粒都相對較小,目前,嫦娥五號採集的樣品平均粒徑大概只有10微米左右。

在剛才的畫面中,這些珍貴的月壤看起來和我們地球上的土沒有多大區別。然而,事實果真如此嗎?這些看起來並不起眼的月壤究竟是什麼樣子?繼續看記者的獨家揭秘。

總檯央視記者 李寧:

這個就是用來展示的月壤樣品,直觀地看它就是黑乎乎的一片。但是,如果我們把它放到一個高倍顯微鏡下,我們就會看到一個五彩斑斕的世界。

樣品分幾種?你見過顯微鏡下的月壤嗎?記者揭秘“月上來客”

探月工程三期副總設計師 地面應用系統總師 李春來:

我們挑選了一些比較大的月球顆粒,一毫米以上的大顆粒我們挑選下來的時候,它的表面會沾滿了細的月球塵埃,這塵埃我們用酒精要把它清洗下來,洗下來的塵埃,我們就作為收集樣品可以拿來做一些展示。在顯微鏡下放大了10倍以後,我們可以看到一些月塵顆粒本身的特性就不是黑色的了,不同的礦物就會顯示出不同的顏色,比如說黃綠色的,一般來講是橄欖石,白色的一般是矽酸鋁鈉鈣這樣的礦物。

記者:

還有琥珀色的是吧?

探月工程三期副總設計師 地面應用系統總師 李春來:

琥珀色的很多是玻璃。

記者:

大家印象中玻璃可能是人工合成的一種產品,月球上這個玻璃跟地球上的有什麼不一樣?

探月工程三期副總設計師 地面應用系統總師 李春來:

月球上的玻璃至少有兩種形式的來源,一種是在玄武岩就是岩漿噴出來的時候就變成了玻璃了,這種叫火山玻璃。後面再受到一些小天體的撞擊,撞擊過程中產生了很高的溫度,使原來的石頭或者是撞擊體本身發生了熔融,它再快速冷凝,冷凝成的玻璃我們叫撞擊玻璃。

李春來說,透過這些發現就可以初步判斷,月球上曾經也有過像火山噴發的情況。

探月工程三期副總設計師 地面應用系統總師 李春來:

我們的玄武岩就是火山噴發形成的,我們的月海的岩石都是火山噴發產生的,就跟我們地球上的火山岩是一樣的成因。

透過對月壤中元素含量的研究,可以對未來月球的開發與利用提供科學依據。

月球距離地球有38萬公里,我們的科研工作者歷盡辛苦把月球的土取回來究竟有什麼用?他們又會進行怎樣的研究呢?

關於月球形成的原因有很多種學說,很多科學家認為月球是45億年前宇宙中發生的一次大碰撞而形成的。這種學說認為,在地球形成的早期,曾經有一顆星球撞擊了地球,將地球的一部分撞了出去,相當多的碎石開始圍繞地球執行,逐漸形成了現在的月球。

樣品分幾種?你見過顯微鏡下的月壤嗎?記者揭秘“月上來客”

中國科學院地質與地球物理研究所 李獻華院士:

太陽系剛形成的時候是沒有月球的,但是有原始地球,一個跟火星大小的星球撞擊了我們原始地球,兩個一撞,好多東西甩出去了,形成了月球,形成了我們現在的地月系統。

許多現象為碰撞說提供了佐證,科學家透過對阿波羅計劃帶回的月球樣品分析,發現月球上有很多和地球上相似的元素,由此可見,月球很可能與地球同源,這就讓對地球歷史的研究變得有跡可循。

中國科學院地質與地球物理研究所 李獻華院士:

研究地球本身是很困難的,因為我們地球太活躍了,所以把很多老的資訊都抹掉了,所以我們地球上現在能看到最早的岩石是40億年,而40億年的岩石,你在其他星球上面隨便找。所以我們可以透過其他星球的研究來推斷地球早期的樣子,其他星球死掉了,我們地球還能活多少年?

樣品分幾種?你見過顯微鏡下的月壤嗎?記者揭秘“月上來客”

透過對月球的研究,不僅可以瞭解地球的過去,甚至還可以看到地球的未來。一個星球的質量越小,它的演化速度就越快,所以月球的演化速度比地球要快得多。

探月工程三期副總設計師 地面應用系統總師 李春來:

它的演化狀態到現在和地球完全不一樣,對我們地球以後演化的歷史是不是有什麼啟示?我們地球是不是也在往這個方向演化?這都對地球的演化歷史和演化趨勢的認識應該提供一個很好的借鑑。

李春來介紹,人類對火星的探索同樣也對研究地球有著重要的意義。

探月工程三期副總設計師 地面應用系統總師 李春來:

在月球和地球之間正好有個火星,火星的直徑大概是地球的一半左右,而月球的直徑又基本上是火星的一半。所以這三個球的一個演化的歷史,它的速率、它的體重或者它的體量就代表了不同的演化的速度,相當於三個不同的化石,能夠研究它的不同的演化階段和演化歷史。