月球上的海洋是怎么来的（月球的水来自哪里？ 都去了哪里？）

阿波罗太空任务中的宇航员从月球表面带回的月球岩石碎片正在为我们这个星球的生命之水来自何处提供新的见解。

下次喝水，花点时间考虑一下它的来源。它可能从当地水库到您的家里水龙头，而瓶装水可以完全来自另一个国家的泉水。

但是新的研究表明，我们饮用并依赖于维持地球上生命的水可能起源于更遥远的地方：外太空。

对阿波罗宇航员在20世纪60年代和70年代带回的月球岩石碎片的最新分析表明，我们星球上的大部分水都是由45.4亿年前形成的小行星和彗星与地球相撞而产生的。

这项利用现代技术研究岩石中化学痕迹组成的研究，也提供了新的证据来支持关于月球本身如何形成以及如何在其表面发现水的理论。

法国巴黎地球物理研究所的化学家弗雷德瑞克·莫伊尼尔（Frédéric Moynier）教授说：“月亮就像一个时间胶囊，它的岩石比我们在地球上找到的任何东西都要古老，因此它们拥有大量有价值的信息。”

火山活动和构造板块的连续运动摧毁了地球上所有最古老的岩石。在格陵兰岛等少数地方发现的最古老的，仅有38亿年的历史。

然而，月球岩石自45.1亿年前形成以来基本保持不变。隐藏在岩石中的矿物质中含有少量的化学物质，如锌，钾，铜，铬甚至水，去年也发现它们存在于月球表面的陨石撞击坑中的小型冻结沉积物中。这些化学物质因其相对较低的沸点而被称为挥发物，这意味着它们可以从行星或月球表面蒸发。

通过观察月球岩石中这些挥发物的不同同位素的相对数量，像莫伊尼尔教授这样的科学家将有关月球早期历史的信息拼凑在一起，并将其与我们在地球上发现的相比较。

这些同位素的比例就像一个指纹，可以用来匹配地球和月球上发现的物质的来源。英国开放大学行星科学系的马赫什·阿兰德（Mahesh Anand）博士一直在使用复杂的光谱技术来研究被月球矿物质中磷灰石矿物晶体中捕获的挥发性同位素。

然后，他和他的同事将这些与地球上挥发物的同位素组成，以及小行星和彗星上发现的同位素组成进行了比较。

三年前，阿兰德博士参与了一项研究，该研究提出地球和月球上80-90％的水，来自类似小行星。

去年，他和他的团队根据对地球和月球岩石中氧同位素的高精度分析发表了进一步的研究结果，发现两个两者之间的同位素特性只有很小的差异。

阿兰德说：“如果在月球形成后水才到达，那么两者的同位素指纹就会大不相同，这表明地球和月球同时获得了水。”

研究指向了这样的一种理论，即一个名为Theia的火星大小的原行星在45.4亿年前坠入地球，抛出水或蒸气以及碎片，最终凝结成月球。

那么月亮的水去了哪里？这就是莫伊尼尔教授正在致力研究的东西。他正在领导一个名为PRISTINE的项目，旨在测量月球岩石中挥发物的同位素水平，以了解月球上的水发生了什么。

莫伊尼尔教授说：“同位素之间的差异是重量，因为原子核中有不同数量的中子，当你加热锌，钾和水等挥发物时，同位素的行为方式不同。较轻的同位素会更容易变成蒸气，而较重的则会残留在残留物中。”

通过观察40多个阿波罗岩石样本中重同位素与轻重同位素的比例，莫伊尼尔教授和他的团队将月球上水和其他挥发物的一些历史拼凑在一起。

他们专注于固体挥发物如锌和钾，因为它们在月球岩石中的浓度相对高于水。

他解释说：“水是如此易变，以至于月球岩石中的水很少，这使得我们正在处理的小样本中很难检测到，因此，我们可以使用锌，钾和铜等其他挥发物作为 *** ，可以告诉我们水的变化情况。即使这样，月球岩石中的锌也比地球上的锌少100倍。”

莫伊尼尔教授及其同事发现，除了含有少量铬，锌和其他固体挥发物之外，月球上的痕迹与地球相比具有不同的同位素比率，它们的同位素更重。这表明月球在某些时候通过蒸发耗尽了这些挥发性元素。

他认为，它们不是在最初将月球从地球上劈开的巨大冲击中迷失，很可能是在以后的某个时候失去了水和其他挥发物。

在巨大的撞击之后月球开始形成之后，它的表面仍然保持着数百万年的熔化状态。这个岩浆海洋被认为是导致月球表面可见的明显的光明和黑暗区域的原因。

由于同位素分布取决于温度，我们可以用温度告诉我们发生了什么。他的团队使用铬同位素来校准其在月球样本中看到的温度。

他们发现，挥发物并没有在极端高温下失去。

莫伊尼尔教授说：“我们看到的是月亮在巨大的撞击本身中失去了它的挥发物，但可能在之后的一百万年左右时间发生的。它们蒸发了，但由于地球的引力，他们可能会重新回到地球上。所以我们地球的一些水和其他挥发物来自月球。不是很多，而是一些。”

在1972年美国宇航局的阿波罗17号载人飞行任务期间，从月球各种区域搜集了样本聚，包括表面岩石，在地表下钻出的岩心和来自撞击坑的材料。

研究人员目前已经能够寻找由流星体撞击引起的磷灰石晶体的震荡迹象。他们发现虽然一些样品显示出明显的老化迹象，但同位素组成基本上不受影响。

这表明，尽管月球上的陨石轰击，但这些岩石中的水等挥发物并没有被改变，像磷灰石晶体。

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