(左)引人註目的月球影像（右）月球隕石樣本（圖片來源：美國航空航天局/肽拉 哈登）
新的研究表明，月球表面大約在40億年前就富含水。這項研究可能是更好地了解月球演化的重要一步，也可能有助於為未來的月球任務提供資訊，包括NASA的阿特梅斯3，該任務旨在在2026年之前將人類送回月球表面，並利用那裏發現的冰凍水在月球上實作永續存在。西安大略大學的博士後塔拉·海登（Tara Hayden）正在調查一顆月球隕石，它曾經是月球表面的一部份，當她發現它含有礦物磷灰石。
這種常見的磷酸酯允許直接檢查月球演化中的一個未知階段，這是月球第一次被熔化。對隕石的研究表明，在古代月球歷史上，月球地殼含有的水比科學家以前認為的要多。「首次在月球早期地殼中發現磷灰石是令人難以置信的令人興奮-因為我們終於可以開始拼湊月球歷史上這個未知階段了。」海登在一份聲明中說。「我們發現月球早期地殼的水含量比我們預期的要豐富，它的揮發性穩定同位素揭示了比我們以前知道的更復雜的歷史。
阿波羅月球樣本沒有描繪出月球水的全貌
海登解釋說，對月球隕石的檢查，例如她研究發現磷灰石的月球隕石，對於了解更多關於月球的資訊很重要，並且可能會揭示在20世紀60年代和70年代作為阿波羅計劃的一部份帶回地球的樣品中沒有發現的見解。
當阿波羅的月球樣本首次被檢查時，科學家們發現它們是「低揮發性的。「揮發物是在相對較低的溫度下很容易蒸發的化學物質；水是中等揮發性的，在212華氏度（100攝氏度）下蒸發。這導致了月球「枯骨」的假設。這一假設在2008年受到了挑戰，當時科學家在阿波羅樣本中發現了大量的水和揮發物玻璃珠，促使人們對它們進行另一次研究。
隨著這項研究在過去15年，其他樣本，例如在小行星撞擊和其他撞擊後從月球表面釋放出來的月球隕石，已經表明月球在其歷史上並沒有幹涸。海登說：「我們從阿波羅樣本中了解月球上水的歷史，但這些樣本被認為只代表整個月球表面的大約5%，」在我們即將到來的艾爾忒彌斯任務中獲得更多樣本之前，我們從月球表面獲得的唯一樣本隕石」。
阿波羅16任務帶回的月球表面巖石（圖片來源：NASA）
海登在英國開放大學研究期間研究其中一顆月球隕石時，發現它包含了有關月球上水的關鍵資訊，她說這對我們了解月球含水礦物至關重要。海登主要關註礦物磷灰石，它在其礦物結構中含有揮發物，在樣品中的「鐵質斜長巖」中找到它。鐵嶺長花崗巖是已知的唯一直接從月球巖漿海洋形成的月球巖石，這是一種在450萬到430萬年前存在於月球表面的熔融巖石的泥濘海洋。在鐵質斜長巖中發現這種富含揮發性的元素表明，水存在於月球的大部份熔融階段，並使研究人員能夠直接研究月球演化的這個階段，這是第一次這樣做。
「解開大約45億年前最早形成的月球地殼中水的歷史，對於提高我們對太陽系中水的起源的理解很重要，」開放大學行星科學和探索教授Mahesh Anand說。「月球隕石形式的古代巖石樣本為進行此類調查提供了極好的機會。海登的發現正值月球科學的關鍵時刻，因為人類準備透過Artemis在50年來首次重返月球，並且隨著更長的月球停留在地平線上。月球表面的冰凍水不僅可以在未來的任務中維持太空人的生命，還可以提取氫氣作為燃料，用於將團隊送回地球，或者可以用於更深入太陽系的旅行，例如前往火星。
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「長期以來，人們一直認為月球表面已經幹涸了數千年，甚至數百萬年，但也許月球表面的可用水可能比我們想象的要多，我們只需要找到一種方法來提取它。」海登說。這些新的月球巖石揭示在發表在自然天文學的論文中描述。
By：Robert Lea
FY: 何丹懷
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