一粒尘 “看透”月球与小行星

科技工作者之家 2020-02-11

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月球表面图像。

通过研究月球表面的土壤,科学家们可以深入了解太阳系中一种重要的力量:太空风化。太空是一个严酷的环境,不仅有微小的陨石,还有来自太阳的粒子流,以及太阳辐射和宇宙射线。地球有大气层保护,因此我们免受太空风化的影响,而月球表面的土壤会因太空风化而发生变化,从而让其与月球其余部分的岩石具有根本上的不同之处。

据美国“科学日报”网站近日消息称,《陨石与行星科学》杂志刊发的一篇研究论文公布,美国科学家们发现了一种分析月球土壤化学成分的新方法,而其使用的样本只需要一粒来自月球的尘埃。这项技术可以帮助我们更好地了解月球表面的情况,以及那里诸如水和氦等珍贵资源的形成过程。

该论文第一作者、美国菲尔德博物馆和芝加哥大学的博士生Jennika Greer介绍道:“我们正在逐个原子地分析来自太空的岩石。这是首次对月球样本进行这样的研究,而我们正在使用的这种技术是许多地质学家甚至从未听说过的。该论文的另一位作者、菲尔德博物馆馆长、芝加哥大学副教授Philipp Heck补充道:”这种技术有很高的灵敏度和分辨率,你可以用它找到用其他手段找不到的东西,而且只需要耗费掉很微小的一部分样本。”

这项技术被称为“原子探针断层扫描”(简称APT),通常被材料科学家用来改进钢铁冶炼和制造纳米线等工业过程。它能够对微量物质进行分析的能力让它成为研究月球样本的另一个新方法。

1972年,尽管“阿波罗17号”计划带回的样本包含111公斤的月球岩石和土壤,但是这也并不是很多,研究人员必须明智地使用它。

这项分析只需要一颗土壤微粒,它的直径大约仅有人的头发那么宽。在这些微粒中,研究人员发现了经太空风化的若干产物,比如纯铁、水和氦,它们都是月球土壤与太空环境相互作用的结晶。从月球土壤中提取这些宝贵的资源可以帮助未来的宇航员在月球上持续地开展他们的活动。

在APT这项技术的支持下,科学家除了可以寻觅和研究太空风化的月球表面和未暴露的月球泥土之间的差异,还可以通过了解导致这些差异形成的各种物理化学过程,从而更准确地预测其他距离地球太远的行星卫星及小行星表面下的地质状况。

科界原创  

编译:朱明逸 

审稿:阿淼 

责编:唐林芳 

期刊来源:《陨石与行星科学》

期刊编号:1086-9379

原文链接:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200207095427.htm

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