近日，中国科学家在嫦娥五号带回的月球样本中发现了一种新的含水矿物晶体——ULM-1。这一发现标志着科学家首次在返回的月壤中确认了分子水的存在，为月球上水分子和铵的真实存在形式提供了直接证据。相关研究成果已在《自然-天文学》（Nature Astronomy）上发表。
长期以来，月球是否存在水一直是科学界关注的焦点。这个问题不仅对月球演化研究至关重要，还与未来月球资源开发密切相关。此前，对 1969 年至 1972 年阿波罗任务采集的月球样品的研究并未发现含水矿物，由此形成了 “月球不含水” 的基本假设，这在很大程度上影响了科学界对月球火山演化和月地起源等问题的认知。
近年来，虽然遥感数据显示月球光照区可能存在水分子，但直接证据一直缺乏。即便是使用高灵敏度技术重新分析阿波罗样品，科学家也仅在部分玻璃和矿物中发现了极微量的 “水”，但没有确凿的水分子存在证据。
嫦娥五号采集的月壤样品为这一研究带来了突破性进展。这批样品不仅是迄今为止纬度最高的月球样品，还属于最年轻的月球玄武岩，为研究月球水提供了新的机遇。研究团队通过单晶衍射和化学分析发现，月球上的水和铵以 NH4MgCl3·6H2O 的水合矿物形式存在。这种矿物含有高达 41% 的结晶水，其结构和组成与地球上一种稀有的火山口矿物相似。
为确保发现的可靠性，研究团队进行了严格的化学和氯同位素分析。结果表明，该矿物的氯同位素组成与地球矿物明显不同，但与月球矿物相符。研究人员还排除了地球污染或火箭尾气作为这种水合物来源的可能性。热力学分析显示，当时月球火山气体中水的含量下限与地球上最干燥的伦盖火山相当，这一发现为探讨月球的演化过程提供了重要线索。
这种水合矿物的发现揭示了月球上水分子可能以水合盐形式存在。与易挥发的水冰不同，这种水合物在月球高纬度地区非常稳定，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。这一发现为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。
该研究由中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心、北京科技大学、天津大学、中国科学院青海盐湖研究所和郑州大学的科研人员共同完成。
资料来源：综合报道；图片来源：中国科学院物理研究所
