月球样本揭示神秘水合物：月壤中发现新矿物ULM-1

中国科学院物理研究所的研究团队首次在月壤中发现富含水分子和铵的未知矿物晶体

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员陈小龙、副研究员金士锋、博士研究生郝木难等，以及北京科技大学副教授郭中楠、天津大学工程师殷博昊、中国科学院青海盐湖研究所研究员马云麒、郑州大学工程师邓丽君等科学家共同研究发现，在嫦娥五号带回的月球样本中，首次发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1。这一发现揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式，为月球水的研究提供了新机遇。该研究成果已在线发表于学术期刊《自然-天文学》。

此前，关于月球上是否存在水，科学家们的观点一直存在争议。1969年至1972年的阿波罗任务期间，月壤中并未发现任何含水矿物。因此，月球不含水被视为月球科学的基本假设，这对了解月球火山演化、月地起源等问题具有重要意义。然而，近年来遥感数据显示，月球光照区可能有水分子存在的迹象。此外，通过高灵敏度的表征技术和化学分析，科学家们在部分玻璃和矿物中也发现了百万分之一量级的“水”。

这次的研究团队发现了一种富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1，该矿物属于最年轻的玄武岩，是迄今为止纬度最高的月球样品。通过单晶衍射和化学分析，研究者们发现这些月球水和铵以一种成分为(NH4,K,Cs,Rb) MgCl3·6H2O的水合矿物形式出现。这一发现为月球水的研究提供了新的视角。

通过对该矿物的化学成分和形成条件的分析，研究者们排除了地球污染或火箭尾气作为这种水合物的来源。此外，该六水矿物的存在为月球火山气体的组成给出了重要的约束。热力学分析显示，当时月球火山气体中水的含量下限与目前地球中最为干燥的伦盖火山相当。这揭示了复杂的月球火山脱气历史，对探讨月球的演化过程具有重要意义。

总之，这次的研究发现揭示了月球上水分子可能存在的一种形式——水合盐。与易挥发的水冰不同，这种水合物在月球高维度地区（嫦娥五号采样点）非常稳定。这意味着，即使在广阔的月球阳光照射区，也可能存在这种稳定的水合盐。这为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。