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Der Reporter erfuhr heute (23.) vom Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, dass Chen Xiaolong, ein Forscher am Beijing National Research Center for Condensed Matter Physics am Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Jin Shifeng, an assoziierter Forscher, und Hao Munan, ein Doktorand, und andere, zusammen mit Guo Zhongnan, einem außerordentlichen Professor an der Universität für Wissenschaft und Technologie Peking, und einem Ingenieur der Tianjin-Universität Yin Bohao, Ma Yunqi, einem Forscher am Qinghai-Salzsee Institut der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Teresa Deng, Ingenieurin an der Universität Zhengzhou usw. In den von Chang'e-5 mitgebrachten Mondproben wurde ein unbekannter Mineralkristall auf dem Mond entdeckt, der reich an Wassermolekülen und Ammonium ist – ULM-1. Dies ist das erste Mal, dass Wissenschaftler molekulares Wasser im Mondboden entdeckt haben und damit die wahre Existenz von Wassermolekülen und Ammonium auf dem Mond aufdecken.Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich online in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

Die Existenz von Wasser auf dem Mond ist für die Erforschung der Mondentwicklung und der Ressourcenentwicklung von entscheidender Bedeutung.Untersuchungen an Apollo-Proben, die zwischen 1969 und 1972 gesammelt wurden, zeigten, dass im Mondboden keine wasserhaltigen Mineralien gefunden wurden. Seitdem ist es zu einer Grundannahme der Mondwissenschaft geworden, dass der Mond kein Wasser enthält, was einen wichtigen Einfluss auf das Verständnis von Themen wie der Entwicklung von Mondvulkanen und dem Ursprung von Mond und Erde hatte. Im Jahr 1994 nutzten Forscher die Clementine-Sonde zur Beobachtung der Mondpole und schlugen vor, dass im Mondboden in den dauerhaft beschatteten Gebieten der Polarregionen Wassereis existieren könnte. Im Jahr 2009 entdeckte das von Chandrayaan-1 mitgeführte Lunar Mineral Mapping Spectrometer das Vorhandensein von Hydroxyl- und/oder Wassermolekülsignalen, die durch Sonnenwind auf der Mondoberfläche verursacht werden. Im selben Jahr schlug der Lunar Observation and Sensing Satellite mit einer Geschwindigkeit von 2,5 km/s in die permanent beschattete Region des Mondes ein, und Fernerkundungsmessungen des Einschlagstaubs ergaben ein Signal von Wasser. In den letzten Jahren haben Fernerkundungsdaten Hinweise auf das Vorhandensein von Wassermolekülen in beleuchteten Bereichen des Mondes gezeigt.Für die in diesem Jahr gesammelten Apollo-Mondproben verwendeten Wissenschaftler hochempfindliche Charakterisierungstechniken und fanden in einigen Gläsern und Mineralien ein Millionstel „Wasser“ (H+, OH- oder H2O), es gab jedoch keine schlüssigen Beweise.

Die von Chang'e 5 meines Landes gesammelten Mondbodenproben gehören zu den jüngsten Basaltproben und sind bisher die Mondproben mit dem höchsten Breitengrad, was neue Möglichkeiten für die Untersuchung des Mondwassers bietet. Diese von chinesischen Forschern auf der Grundlage von Einkristallbeugung und chemischer Analyse durchgeführte Studie ergab, dass Mondwasser und Ammonium in Form eines hydratisierten Minerals mit der Komponente (NH4, K, Cs, Rb) MgCl3·6H2O vorliegen.Dieses Mineral enthält in seiner Formel bis zu sechs Kristallwasserbeträgt der Massenanteil der Wassermoleküle in der Probe bis zu 41 %. Charakteristische Schwingungspeaks, die von Wassermolekülen und Ammonium herrühren, sind sowohl im Infrarot- als auch im Raman-Spektrum deutlich zu beobachten. Die Ladungsdichte des Kristalls ermöglicht es, den Wasserstoff in den Wassermolekülen deutlich zu erkennen. Die Kristallstruktur und Zusammensetzung von ULM-1 ähneln einem seltenen Vulkankratermineral, das in den letzten Jahren auf der Erde entdeckt wurde. Auf der Erde entsteht das Mineral durch die Wechselwirkung von heißem Basalt mit vulkanischen Gasen, die reich an Wasser und Ammoniak sind.DasfürDer Ursprung von Wasser und Ammoniak auf dem Mond liefert neue Hinweise.

Um die Richtigkeit dieses Ergebnisses sicherzustellen, führte die Studie strenge chemische und Chlorisotopenanalysen durch. Daten der Nanosekundärionen-Massenspektrometrie zeigen, dass sich die Cl-Isotopenzusammensetzung dieses Minerals deutlich von der der Mineralien auf der Erde unterscheidet und mit Mineralien auf dem Mond übereinstimmt. Die Analyse der chemischen Zusammensetzung und der Entstehungsbedingungen des Minerals durch die Forscher schloss außerdem eine terrestrische Kontamination oder Raketenabgase als Quelle des Hydrats aus. Das Vorhandensein dieses Hexahydrat-Minerals gibt wichtige Einschränkungen für die Zusammensetzung vulkanischer Gase auf dem Mond. Die thermodynamische Analyse zeigt, dass die Untergrenze des Wassergehalts in den vulkanischen Gasen des Mondes zu dieser Zeit der des Lengei-Vulkans entsprach, der derzeit der trockenste auf der Erde ist. Dies offenbart die komplexe Geschichte der vulkanischen Entgasung auf dem Mond.Es ist von großer Bedeutung, die Entwicklung des Mondes zu erforschen.

Die Entdeckung dieses hydratisierten Minerals enthüllt eine mögliche Form von Wassermolekülen auf dem Mond – hydratisierte Salze. Im Gegensatz zu flüchtigem Wassereis ist dieses Hydrat in der hochdimensionalen Region des Mondes (Probenahmestelle Chang'e 5) sehr stabil. Dies bedeutet, dass selbst in den riesigen sonnenbeschienenen Bereichen des Mondes stabile hydratisierte Salze existieren können.Dies bietet neue Möglichkeiten für die Entwicklung und Nutzung der Mondressourcen in der Zukunft.

(CCTV-Reporter Shuai Junquan und Chu Erjia)

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