嫦娥5号带回2千克月壤,科学家发现2个奇特现象,该如何解释?

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笔者 东邪

去年12月17日凌晨一点,嫦娥五号返回器与轨道器脱离后就奔向地球,踏上探月的返程。最终返回器用了一个小时左右的时间回到地球上,结束了它的探月之旅。这次探月任务结束后,嫦娥五号带回来了至少2千克的月球土壤。而在这之前,我国仅有的月球土壤是上世纪美国与中国建交时赠送的0.5克月球土壤,如今我们自己也拥有足够的月球土壤。

但负责采样任务的工作人员在嫦娥五号着陆器采集月球土壤的过程中发现了一些奇怪的现象,着陆器的机械臂刚翻开月球土壤的时候,里面土壤的颜色还是深颜色的,但到了下午颜色就变浅了。经过专业分析员的多次确定,月球土壤确实发生了变色。而且被挖取的地方到了晚上也出现了“自动填平”的情况。

那么问题来了,月球土壤为什么会变色?土壤被挖取后表面应该存在一个坑,为什么月球地表的坑会“自动填平”呢?

着陆器在采集月壤的过程中发现了什么?

根据嫦娥五号采样封装分析系统主任邓湘金介绍,他们从早晨开始关注着陆器的采样工作,并且注意到当机械臂凿出月球土壤时里面土壤的颜色比外面土壤的颜色要深色,但是到了晚上从中采集到的土壤也颜色变得和表面的颜色一样浅,这一现象引起了工作人员的疑惑。难道月球土壤颜色变浅的原因和地球土壤一样吗?

在地球土壤中,表层土壤的颜色通常比深层土壤的颜色浅,而深层土壤被挖出来后经过一段时间颜色也会逐渐变浅,根本原因就是土壤里的水分蒸发了,表层浅色的土壤也是同样的道理。然而上世纪美国科学家就证明了月球土壤中不存在水分,因此这种可能性是不成立的。至于月球土壤颜色由深变浅的原因是什么,科学家表示还需要深入研究。

另一个奇怪的现象就是机器在月球表面挖出的坑经过一段时间后也会逐渐被填平,就像大禹的父亲治水时所使用的“息壤”,它能够自行恢复形态,但实际上地球土壤几乎不会发生这种情况,那么该如何解释这种现象呢?对此我国嫦娥五号登月计划的专家认为这是月壤结构松散导致的。

月球土壤中不含水分和有机物质,即使固定不动也不会凝结成块,因此当挖掘工具在月球表面挖出一个土坑时,其周围的月壤在应力作用下会发生流动,就像流沙一样从地势相对较高的地方流向地势相对较低的地方。

被带回地球的月壤是否会发生成分变化?

众所周知,月球的自然环境中不存在空气,也不存在水,上面的环境条件用“极度干旱”来形容也不为过,因此月球土壤的成分在那样的环境中可以保持长期不变。但如果月壤来到地球,它其中的成分一定会发生变化,因为地球环境中存在水蒸气以及其他气体,这些气体会与月壤中的成分发生化学反应。

首先需要明确的是,月壤中并不存在有机物,因此月壤发生变化并不是因为有机物与空气发生了反应。至于是什么发生了反应,就需要对月壤成分进行了解。上世纪俄罗斯专家曾用特殊的方法对月球土壤样本进行成分分析,结果发现其中存在20多种矿物质成分,但并未发现有机物的存在。

俄罗斯专家的检测结果显示,月壤中存在铁、金、银、汞等矿物颗粒,这些矿物质基本都是重金属。因此月壤被运到地球上与空气接触后,其中的金属元素可能发生氧化反应,例如铁被氧气氧化后生成红色的氧化铁、铜被氧气氧化后生成绿色的氧化铜。除此之外,月壤还会吸收空气中的水蒸气,使得自身的结构从疏松变得更加紧致。

月球土壤可以种菜吗?

不少人认为,土壤之所以能种植农作物和自然植物,是因为有适宜的温度、阳光和水分,与有机物没有太大的关系,因为一些树木能从石头中长出来。月壤中也不存在有机物,这是否意味着月壤能够用来种菜呢?对此嫦娥五号的专家明确指出月壤并不适合种菜,因为其中并不存在任何有机养分。

实际上这个答案并不出乎意料,因为如果月球土壤中存在有机物,那么月球上可能早就有生命出现了。因此从植物生长所需要的养分来看,月壤不能种菜。但这并不意味着月壤永远都不能种菜,因为我们可以人为地往月壤中添加有机物成分,从而让月壤变得适合植物生长。这种方法其实在《火星救援》这部电影中有所展现了,主角为了存活不得不改变火星土壤,从而让农作物在火星土壤中生长出来。

这2千克月球土壤意味着什么?

这2千克月壤对于我国来说意味着很多,首先它代表着我国在研究月球土壤方面不再捉襟见肘了。在获得这2千克月球土壤之前,我国仅有的月壤是美国在1978年中美建交初期赠送的。据了解当时美国把赠送的月壤放在放大镜下,看起来很大,其实总质量只有1克,之后我国科学家取走了0.5克进行科学研究,总共发表了40多篇学术论文。

如今我国自主从月球带回了2千克月壤,这为从事月壤以及月球研究的科学家提供了充足的研究材料。其次,嫦娥五号从月球上成功带回2千克月球土壤说明我国在探月方面的技术已经达到了一定的水平。遥想在40多年前,我们只能靠美国赠送的那1克月壤进行科学研究,如今我们已经有能力获取更多的月壤,这彰显出我国航天技术水平的大幅度提升。

今年我国神舟12号顺利升空,3位航天员顺利到达中国空间站,未来我国在航天领域的发展还会继续创造辉煌。

来源:三体使者

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