月壤很搶手
嫦娥五號還在奔月的路上，有好幾個國家的科學家就已經開始向中國討要從月球挖回來的月壤了。有朋友半開玩笑地問老周：“月球上的土這麼搶手，難道里邊有鑽石？”
這倒是個十分有趣的問題，我們今天就來聊一聊，月亮上會不會有鑽石？嫦娥五號真有可能挖到鑽石嗎？
月球表面會有鑽石？
鑽石是啥？
“一顆永留傳”的鑽石其實是碳。跟我們燒的煤不同，鑽石是純度很高的碳。在地球上所有的固體物質中，鑽石的硬度是最高的，而它的孿生兄弟石墨卻幾乎是最軟的東西。
鑽石與石墨一個最硬一個很軟
常言道，物以稀為貴，鑽石很稀有，因此鑽石很貴，小小的亮晶晶的一粒常常賣到幾千上萬塊錢，有些能換北京三環內的一套房。也難怪我的這位朋友想到月亮上去挖鑽石，他覺得只有挖到鑽石才是划算的買賣，至少不虧嘛！
一枚巨鑽
碳元素在地球上很常見，我們身體大約18.5%是碳；我們吸進氧氣呼出二氧化碳；地球大氣裡大約有9000億噸碳，溶解在水裡的碳更多，達36萬億噸；科學家們計算出
整個地球的碳含量達到436億億噸。這是個極其龐大的數字，即便如此，地球表面碳元素的丰度只排到第15位，遠低於宇宙中的排名（第4位）。在地殼與地幔結合的地方，大約150~250公里的深處高溫高壓。在4.5GPa的強大壓力和950℃的高溫下，夾雜在岩石縫隙中的部分碳酸鹽會發生變質過程，一些氧化碳（比如CO₂或CO₃）還有甲烷（CH₄）有可能在熔岩流體中經歷數億年的演化慢慢聚集形成鑽石。
鑽石通常形成於地幔
鑽石在地球上其實有不少，它們絕大多數都深埋在地下，我們不可能得到它，除非火山噴發的熔岩將它們帶到地面。
大家都知道南非盛產鑽石，那裡有巨大的鑽石礦，許多著名的鑽石也出自南非。這是因為在非洲的最南端有一種被稱為金伯利岩管的火山地形，大量地下的鑽石正是通過炙熱的火山管道噴射出來，而類似的火山管道在全世界已經發現了6400個，其中大約有900個發現有鑽石。
金伯利火山將鑽石帶到地面
嫦娥五號降落在火山上
嫦娥五號設計的著陸區正在月球北邊的一個火山上。這個名叫蒙斯·魯姆克（MonsRümker）的山包位於月海之中，上面有大大小小30個火山口。35億年前，月球地幔的岩漿源源不斷地湧出來填充了低窪的地方形成月海，岩漿凝固之後形成深色的玄武岩月殼。蒙斯·魯姆克可能是月球上最年輕的火山，它的噴發時間可以追溯到大約25億年前，稍低溫的岩漿堆積在月海表面，構成一座直徑約65公里、高1100米的盾形火山。
嫦娥五號的降落區是一座巨大的盾形火山
既然蒙斯·魯姆克是一座火山，它的岩漿來自深深的月幔，按照地球的經驗，嫦娥五號應該有可能挖到鑽石了？
且慢！我忘記告訴你一件非常重要的事：月球表面幾乎沒有碳！
月球缺碳
儘管地球上碳的丰度只排在第15位，但我們隨處可以見到碳的蹤跡；我們的大氣層中有78%是氮氣。但是在距離地球僅38萬公里的衛星月球表面，你幾乎找不到這兩種元素，它們的含量僅僅能以“痕量”來形容。
在這張表裡，你找不到碳和氮
即使不考慮二氧化碳和溶解在水中的碳，我們的地殼中也存在豐富的碳酸鹽礦物。但你在月海的土壤和岩石裡找不到碳酸鹽，這裡最多的是氧化物，其中二氧化硅佔了約45.4%，氧化鋁約14.9%，氧化鐵約14.1%，氧化鈣約11.8%，氧化鎂約9.2%，二氧化鈦約3.9%，氧化鈉約0.6%，剩下的0.1%就是一些遊離元素和稀土元素。
月球表面的碳有多少？大約僅82ppm，這點碳還是由太陽風帶到月球表面的。
玉兔在缺碳的月面上游蕩，這裡沒辦法種菜
月球表面為什麼沒有碳？
照理說，月球來自地球，是地球遭受撞擊飛散的一些碎片重新聚集在一起形成的衛星，地球上有的元素月球上也應該有，那麼碳都到哪裡去了？
答案是，揮發掉了。
碳儘管是宇宙中第四豐富的元素，但它極少以固體的形態出現，絕大多數情況下它會與氧氣結合成二氧化碳。你說對了，這是氣體。
地球的表面有水，有稠密的大氣，地下火山噴發出的二氧化碳會被保留在大氣層、溶解在水裡形成碳酸。大氣層裡的碳被生物利用後固定在地面形成煤炭和碳酸鹽，水裡的碳酸也會與其它物質產生化學反應形成碳酸鹽。這就是我們周圍有如此豐富碳的原因。
熱帶雨林是地球上的重要碳匯
但月球太小，它既存不住水也留不住大氣，地下的火山即便是噴出一些氣體，它大多也會被太陽風吹走，於是月球變成了一顆乾燥的星球，月表找不到碳酸鹽，更別提煤炭了。
那麼在月球的深處是否存在產生鑽石的條件呢？
由於月球很小，它的表面重力僅有地球表面的六分之一，因此即便在月球的地下還存在碳，要想將它壓成鑽石，它的深度也在1500公里以下，這基本上已經是月核的深度了。在如此深的地方，熱對流很難有足夠的動能將鑽石顆粒輸送到月球表面，因此嫦娥五號即使在月球的火山口開鑽，也基本不可能挖到鑽石。
月亮的心還是熱的，那裡可能有些鑽石
在月球的地底下挖到鑽石的可能性接近於零，但在月球表面一些巨大的隕石坑裡倒是有可能撿到一些碎鑽。這些鑽石原本是封存在隕石中的石墨顆粒，由於強大的撞擊力，石墨會在高溫高壓下變成爆轟金剛石，當然了，它的大小是納米級的，你需要用高倍的顯微鏡才能找到它。
總結：
我寫這篇科普文章的目的並不是讓你去月球上找鑽石，因為月球上不存在產生大量鑽石的前提條件。
月球很小，它聚集時僅存的少量碳早已經隨火山噴發出來，又被太陽風吹散到太空中了。
月幔的溫度和壓力不足以將二氧化碳或微量的甲烷壓成鑽石，在這裡不存在製造鑽石的條件；即便在月核的附近可以壓制鑽石，月幔也缺乏足夠的對流把它輸送到月球表面。
因此嫦娥五號在月球的火山口挖不到鑽石，它的任務就是科學探索和研究。想發筆橫財的朋友，你就死了這條心吧！
據說是阿波羅11號撿回的月岩切片，挺好看的
