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在宇宙中尋找水的蹤跡是科學家們的一項長期任務，但直至目前並沒有足以改變人類認知的大發現。不過，日本科學家在非洲西北部的沙漠中發現的一顆特別的月球隕石，分析結果有力地證明了月球上存在充足的水供應，足以為未來人類登月提供水源。這一發現令研究人員興奮不已…
日本東北大學研究人員發現的隕石由斜硅石（moganite）組成，是二氧化硅的一種晶體，與石英類似。斜硅石通常是含有水分的SiO2礦物在高壓環境下形成的，水分子在成巖過程中具有十分重要的作用。這是科學家首次在月球岩石中發現這種礦物，斜硅石的存在強烈暗示著月球上有水活動。
很長一段時間以來，科學家們認為月球完全沒有水。雖然表面上確實如此，但一些研究表明，在月球乾燥的地殼下方有許多以固體形式存在的冰。然而，關於月球上這些水分的位置還有很多爭論。一些研究表明月球的水聚集在兩極周圍，而最近的研究則表明它的分佈範圍可能更廣。不過現在，斜硅石隕石的發現為科學家提供了第一個證據，即月球中低緯度地區存在水。
研究人員利用電子顯微鏡分析了13顆月球隕石的化學成分，然後利用顯微拉曼光譜確定了每塊隕石內部的特徵結構。斜硅石僅在其中一個樣品中被發現，這說明月球隕石在進入地球大氣後不可能形成斜硅石。
研究人員認為，如果因地球風化作用在隕石中產生了斜硅石，那麼所有在同一時間落到地球上的樣品中都應該有斜硅石存在，但事實並非如此。相反，研究人員認為隕石中的斜硅石是通過月球表面的水蒸發形成的，這個區域叫做風暴洋岩層（Procellarum Terrane），該地區受到強烈的太陽垂直輻射。如果這一理論被證明是正確的，意味著可能有大規模的水隱藏在此地區域之下。這是首次證明月球岩石中含有水。
研究人員估計，月球土壤中的水含量約為0.6％，即每立方米月球岩石可提取6升水。這一數據意味著未來的月球將會為宇航員供給充足的水分。但問題是這項研究不能用現有的月球樣本來證實，只有下一次取回月球土壤樣本才能證實該理論的正確性。
幸運的是，日本航天勘探局已經公佈了兩次月球探測計劃，其中就包括探索水源並從月球帶回更多的岩石樣本。與此同時，研究團隊正專注於尋找由太陽風暴和火山形成的水。因太陽風暴形成的水可以讓我們對太陽活動的歷史有新的認識，而火山水則提供了月球演化與水的豐富信息，這兩種水都可能在月球上形成。
文/朱張航宇
參考文獻：Discovery of moganite in a lunar meteorite as a trace of H2O ice in the Moon’s regolith, Science Advances, 2018, Vol.4, no.5, eaar4378.
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