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Científicos chinos descubren por primera vez agua molecular en suelo lunar

2024-07-23

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El periodista se enteró hoy (23) del Instituto de Física de la Academia de Ciencias de China que Chen Xiaolong, investigador del Centro Nacional de Investigación de Física de la Materia Condensada de Beijing en el Instituto de Física de la Academia de Ciencias de China, Jin Shifeng, un investigador asociado, Hao Munan, candidato a doctorado, y otros, junto con Guo Zhongnan, profesor asociado de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Beijing, y un ingeniero de la Universidad de Tianjin Yin Bohao, Ma Yunqi, investigador del Lago Salado de Qinghai. Instituto de la Academia China de Ciencias, y Teresa Deng, ingeniera de la Universidad de Zhengzhou, etc. En las muestras lunares traídas por Chang'e-5, se descubrió un cristal mineral desconocido en la Luna, rico en moléculas de agua y amonio: el ULM-1. Esta es la primera vez que los científicos descubren agua molecular en el suelo lunar, lo que revela la verdadera existencia de moléculas de agua y amonio en la Luna.Los resultados de la investigación se publicaron recientemente en línea en la revista académica Nature Astronomy.

La existencia de agua en la Luna es crucial para el estudio de la evolución lunar y el desarrollo de recursos.Los estudios de muestras del Apolo recolectadas entre 1969 y 1972 mostraron que no se encontraron minerales hidratados en el suelo lunar. Desde entonces, se ha convertido en una suposición básica de la ciencia lunar que la Luna no contiene agua, lo que ha tenido un impacto importante en la comprensión de cuestiones como la evolución de los volcanes lunares y el origen de la Luna y la Tierra. En 1994, los investigadores utilizaron la sonda Clementine para observar los polos lunares y propusieron que podría existir hielo de agua en el suelo lunar en las zonas permanentemente sombreadas de las regiones polares. En 2009, el espectrómetro de mapeo de minerales lunares llevado por Chandrayaan-1 descubrió la presencia de señales de moléculas de hidroxilo y/o agua causadas por el viento solar en la superficie lunar. Ese mismo año, el satélite de observación y detección lunar impactó la región permanentemente en sombra de la Luna a 2,5 km/s, y las mediciones de teledetección del polvo del impacto revelaron una señal de agua. En los últimos años, los datos de teledetección han mostrado evidencia de la presencia de moléculas de agua en áreas iluminadas de la luna.Para las muestras lunares del Apolo recolectadas ese año, los científicos utilizaron técnicas de caracterización altamente sensibles y encontraron una millonésima parte de "agua" (H+, OH- o H2O) en algunos vidrios y minerales, pero no existía ninguna evidencia concluyente.

Las muestras de suelo lunar recolectadas por el Chang'e 5 de mi país pertenecen al basalto más joven y son las muestras lunares de latitud más alta hasta el momento, lo que brinda nuevas oportunidades para el estudio del agua lunar. Este estudio realizado por investigadores chinos basado en difracción de monocristal y análisis químicos encontró que estas agua lunar y amonio aparecen en forma de un mineral hidratado con el componente (NH4, K, Cs, Rb) MgCl3·6H2O.Este mineral contiene hasta seis aguas cristalinas en su fórmula, la proporción de masa de moléculas de agua en la muestra llega al 41%. Los picos de vibración característicos que se originan en las moléculas de agua y amonio se pueden observar claramente tanto en el espectro infrarrojo como en el espectro Raman. La densidad de carga del cristal permite ver claramente el hidrógeno en las moléculas de agua. La estructura cristalina y la composición de ULM-1 son similares a un raro mineral de cráter volcánico descubierto en la Tierra en los últimos años. En la Tierra, el mineral se forma por la interacción del basalto caliente con gases volcánicos ricos en agua y amoníaco.esteparaEl origen del agua y el amoníaco en la Luna aporta nuevas pistas.

Para garantizar la exactitud de este hallazgo, el estudio realizó rigurosos análisis químicos y de isótopos de cloro. Los datos de espectrometría de masas de iones nanosecundarios muestran que la composición de isótopos de Cl de este mineral es significativamente diferente de la de los minerales terrestres y es consistente con los minerales de la Luna. El análisis de los investigadores de la composición química del mineral y las condiciones de formación descartó además la contaminación terrestre o los gases de escape de los cohetes como fuente del hidrato. La presencia de este mineral hexahidrato impone importantes limitaciones a la composición de los gases volcánicos lunares. El análisis termodinámico muestra que el límite inferior del contenido de agua en los gases volcánicos lunares en ese momento era equivalente al del volcán Lengei, que actualmente es el más seco de la Tierra. Esto revela la compleja historia de la desgasificación volcánica lunar,Es de gran importancia explorar la evolución de la luna.

El descubrimiento de este mineral hidratado revela una posible forma de moléculas de agua en la Luna: las sales hidratadas. A diferencia del hielo de agua volátil, este hidrato es muy estable en la región de alta dimensión de la luna (sitio de muestreo de Chang'e 5). Esto significa que pueden existir sales hidratadas estables incluso en las vastas áreas de la Luna iluminadas por el sol.Esto abre nuevas posibilidades para el desarrollo y utilización de los recursos lunares en el futuro.

(Reportero de CCTV Shuai Junquan y Chu Erjia)

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