Belegung

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Gestern erfuhren Reporter vom Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, dass ein chinesisches wissenschaftliches Forschungsteam in den von Chang'e 5 mitgebrachten Mondproben auf dem Mond einen Mineralkristall entdeckt hat, der reich an Wassermolekülen und Ammonium ist. Diese Entdeckung markiert das erste Mal, dass molekulares Wasser in zurückgekehrtem Mondboden gefunden wurde, und enthüllt die wahren Formen von Wassermolekülen und Ammonium auf dem Mond.

Die Entdeckung hydratisierter Mineralien auf der Mondoberfläche stellt einen großen Durchbruch in der Erforschung von Mondwasser und Ammonium dar und eröffnet auch neue Möglichkeiten für die Entwicklung und Nutzung der Mondressourcen in der Zukunft. Relevante Ergebnisse wurden online in Nature Astronomy veröffentlicht.

Ob es auf dem Mond Wasser gibt, ist seit Jahrzehnten ein zentrales Thema der wissenschaftlichen Mondforschung und Ressourcennutzung. Historisch gesehen wurden im Mondboden, der von den Apollo-Missionen gesammelt wurde, keine hydratisierten Mineralien gefunden, was die wissenschaftliche Gemeinschaft einst zu der Annahme veranlasste, dass der Mond eine trockene Wüste sei. Erst in den letzten Jahren entdeckten eine Reihe von Fernerkundungsmissionen Hinweise auf die Existenz von Mondwasser in den dauerhaft beschatteten Bereichen der Mondpole und in Teilen der vom Mond beleuchteten Bereiche. Mithilfe hochempfindlicher Charakterisierungstechnologie haben Menschen in einigen Apollo-Proben nach und nach „Wasser“ (Hydroxyl-OH-) in der Größenordnung von PPM (parts per million) entdeckt. Bisher wurden keine schlüssigen Beweise für die Existenz von Wassermolekülen im zurückgeführten Mondboden gefunden. Auch die Existenzform von molekularem Wasser auf der Mondoberfläche ist unbekannt.

Diese Forschung wurde in Zusammenarbeit mit den Forschern Chen Xiaolong vom Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, dem assoziierten Forscher Jin Shifeng und dem Doktoranden Hao Munan, dem außerordentlichen Professor Guo Zhongnan von der Universität für Wissenschaft und Technologie Peking und dem Ingenieur Yin Bohao aus Tianjin durchgeführt Universität und Forscher Ma Yunqi vom Qinghai Salt Lake Institute der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.

Durch hochpräzise Einkristallbeugung und chemische Analyse stellten die Forscher fest, dass die Summenformel des Minerals (NH4, K, Cs, Rb) MgCl3·6H2O lautet, bei dem es sich um ein hydratisiertes Mineral handelt.

Foto und Komposition von ULM-1. a. Foto einer CE5-Bodenprobe, b. EDS-Spektrum, d.

Seine Struktur enthält bis zu sechs Kristallwässer und der Massenanteil der Wassermoleküle in der Probe beträgt bis zu 41 %.

Kristallstruktur und Ladungsdichte von ULM-1.

Infrarot- und Raman-Spektren können die Schwingungsspitzen von Wassermolekülen und Ammonium deutlich beobachten, und die Ladungsdichteanalyse kann Wasserstoff in Wassermolekülen unterscheiden.

Chen Xiaolong sagte, dass die Kristallstruktur dieses Minerals die gleiche sei wie die eines seltenen Vulkankraterminerals, 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, was auf einen engen Zusammenhang zwischen Mondwasser und vulkanischer Aktivität schließen lässt.

Um die Genauigkeit dieses Ergebnisses sicherzustellen, führten die Forscher eine strenge chemische Analyse und Chlorisotopenanalyse (37Cl/35Cl) durch. Experimentelle Daten zeigen, dass sich die Cl-Isotopenzusammensetzung dieses Minerals erheblich von der der Mineralien auf der Erde unterscheidet. Sein δ37Cl-Wert liegt bei bis zu 24‰, was mit Mineralien auf dem Mond übereinstimmt.

Verteilung von Chlorisotopen in verschiedenen terrestrischen und exoplanetaren Materialien.

Die Analyse der chemischen Zusammensetzung und der Entstehungsbedingungen des Minerals schloss außerdem eine terrestrische Kontamination oder Raketenabgase als Quelle des Hydrats aus. Die Existenz dieses Hexahydrat-Minerals stellt eine wichtige Einschränkung für die Zusammensetzung der vulkanischen Mondgase dar. Basierend auf einer thermodynamischen Analyse entsprach die Untergrenze des Wassergehalts in den vulkanischen Gasen des Mondes zu dieser Zeit dem derzeit trockensten Lengai-Vulkan auf der Erde, was für unser Verständnis der Entwicklung des Mondes von großer Bedeutung ist. Die Ergebnisse offenbaren eine komplexe Geschichte der vulkanischen Ausgasung auf dem Mond.

Einschränkungen der Wasserflüchtigkeit in lunaren Vulkangasen durch ULM-1-Kristallisation.

Die Entdeckung dieses hydratisierten Minerals enthüllte auch eine mögliche Form von Wassermolekülen auf dem Mond – hydratisierte Salze. Im Gegensatz zu flüchtigem Wassereis ist dieses Hydrat in den hohen Breiten des Mondes (Probenahmestelle Chang'e 5) sehr stabil. Dies bedeutet, dass dieses stabile hydratisierte Salz möglicherweise sogar in dem riesigen sonnenbeschienenen Mondgebiet vorhanden ist, was breitere Perspektiven für die Nutzung und Erforschung der Mondressourcen bietet.

Die assoziierten Forscher Jin Shifeng und Hao Munan sind die Co-Erstautoren, und der Forscher Chen Xiaolong ist der korrespondierende Autor. Das Lunar Exploration and Space Engineering Center stellte für diese Studie Mondbodenproben (CE5C0400) zur Verfügung.

Autor: Xu Qimin

Text: Xu Qimin Bilder: Zur Verfügung gestellt vom Interviewpartner Herausgeber: Xu Qimin Herausgeber: Ren Quan

Bitte geben Sie beim Nachdruck dieses Artikels die Quelle an.