notícias

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Ontem, repórteres souberam do Instituto de Física da Academia Chinesa de Ciências que uma equipe de pesquisa científica chinesa descobriu um cristal mineral na lua rico em moléculas de água e amônio nas amostras lunares trazidas por Chang'e 5. Esta descoberta marca a primeira vez que água molecular foi encontrada no solo lunar retornado e revela as verdadeiras formas das moléculas de água e amônio na Lua.

A descoberta de minerais hidratados na superfície lunar marca um grande avanço no estudo da água lunar e do amônio, e também oferece novas possibilidades para o desenvolvimento e utilização dos recursos lunares no futuro. Resultados relevantes foram publicados online na Nature Astronomy.

A existência de água na Lua tem sido uma questão central na investigação científica lunar e na utilização de recursos há décadas. Historicamente, não foram encontrados minerais hidratados no solo lunar recolhido pelas missões Apollo, o que outrora levou a comunidade científica a acreditar que a Lua era um deserto seco. Só nos últimos anos é que uma série de missões de detecção remota descobriram evidências da existência de água lunar nas áreas permanentemente sombreadas dos pólos lunares e em partes das áreas lunares iluminadas. Usando tecnologia de caracterização altamente sensível, as pessoas descobriram sucessivamente "água" (hidroxila OH-) na ordem de PPM (partes por milhão) em algumas amostras da Apollo. Até agora, nenhuma evidência conclusiva da existência de moléculas de água foi encontrada no solo lunar retornado. A forma de existência de água molecular na superfície lunar também é desconhecida.

Esta pesquisa foi concluída em colaboração com os pesquisadores Chen Xiaolong do Instituto de Física da Academia Chinesa de Ciências, o pesquisador associado Jin Shifeng e o estudante de doutorado Hao Munan, o professor associado Guo Zhongnan da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pequim, o engenheiro Yin Bohao de Tianjin. Universidade e pesquisadora Ma Yunqi do Instituto Qinghai Salt Lake, Academia Chinesa de Ciências.

Através de difração de cristal único de alta precisão e análise química, os pesquisadores determinaram que a fórmula molecular do mineral é (NH4, K, Cs, Rb) MgCl3·6H2O, que é um mineral hidratado.

Foto e composição do ULM-1. a. Fotografia da amostra de solo CE5, b. Fotografia de cristal único ULM-1, c. espectro EPMA, e.

Sua estrutura contém até seis águas cristalinas, e a proporção de massa das moléculas de água na amostra chega a 41%.

Estrutura cristalina e densidade de carga do ULM-1.

Os espectros infravermelho e Raman podem observar claramente os picos de vibração das moléculas de água e amônio, e a análise da densidade de carga pode distinguir o hidrogênio nas moléculas de água.

Chen Xiaolong disse que a estrutura cristalina deste mineral é a mesma de um raro mineral de cratera vulcânica descoberto na Terra nos últimos anos. Na Terra, o mineral é formado pela interação do basalto quente com gases vulcânicos ricos em água e amônia, sugerindo uma estreita ligação entre a água lunar e a atividade vulcânica.

Para garantir a precisão desta descoberta, os pesquisadores realizaram análises rigorosas de isótopos químicos e de cloro (37Cl/35Cl). Dados experimentais mostram que a composição isotópica de Cl deste mineral é significativamente diferente daquela dos minerais da Terra. Seu valor δ37Cl é tão alto quanto 24‰, o que é consistente com os minerais da lua.

Distribuição de isótopos de cloro em diferentes materiais terrestres e exoplanetários.

A análise da composição química do mineral e das condições de formação descartou ainda a contaminação terrestre ou a exaustão de foguetes como fonte do hidrato. A existência deste mineral hexa-hidratado constitui uma restrição importante na composição dos gases vulcânicos lunares. Com base na análise termodinâmica, o limite inferior do conteúdo de água nos gases vulcânicos lunares naquela época era equivalente ao atual vulcão Lengai mais seco da Terra, o que é de grande importância para a nossa compreensão da evolução da lua. As descobertas revelam uma história complexa de desgaseificação vulcânica na lua.

Restrições na fugacidade da água em gases vulcânicos lunares pela cristalização ULM-1.

A descoberta desse mineral hidratado também revelou uma possível forma de moléculas de água na Lua – os sais hidratados. Ao contrário do gelo de água volátil, este hidrato é muito estável nas altas latitudes da lua (local de amostragem Chang'e 5). Isto significa que este sal hidratado estável pode existir mesmo na vasta área lunar iluminada pelo sol, proporcionando perspectivas mais amplas para a utilização e exploração dos recursos lunares.

O pesquisador associado Jin Shifeng e Hao Munan são os co-autores, e o pesquisador Chen Xiaolong é o autor correspondente. O Centro de Exploração Lunar e Engenharia Espacial forneceu amostras de solo lunar (CE5C0400) para este estudo.

Autor: Xu Qimin

Texto: Xu Qimin Fotos: Fornecidas pelo entrevistado Editor: Xu Qimin Editor: Ren Quan

Por favor indique a fonte ao reimprimir este artigo.