中國科學家對嫦娥五號取回月壤樣品的最新研究顯示，月球表面中緯度區域太陽風在月壤顆粒表層中注入的水比以往認為的更多，而月球高緯度區域可能含有大量具有利用價值的水資源。

相關研究成果已發表在國際權威學術期刊《美國國家科學院院刊》上。

科學家一直認為，太陽風、火山噴發、小行星、彗星都有可能是月表上水的重要來源，但是，月表上的水具體是怎么來的？如何保存下來？月壤中水含量有多少？月壤中的水在空間上如何分布？這些問題尚無明確答案。

當然，這里所說的水不是通常意義的水，而是存在于礦物中的結構水。因為水的主要組成之一是氫，因此通常用氫含量來表達水含量。

研究團隊從兩份嫦娥五號月表樣品中選取了17個月壤顆粒，包括硅酸鹽礦物（橄欖石、輝石、長石）和玻璃，利用在納米離子探針上最新研發的超高空間分辨的深度剖面分析技術，開展了氫含量和同位素的實驗分析。

分析結果發現，嫦娥五號月壤顆粒的最表層0.1微米中的水含量達到0.7%。

氫與氘比值分析證明，這些水都是由太陽風高速注入月球表面的。

從太陽發射出的氫離子平均速度達到每秒450公里，它們就像子彈一樣打入月壤顆粒的表層。

另外，研究團隊基于再加熱實驗分析結果，對不同溫度下月壤顆粒中氫的保存進行數值模擬，結果顯示，太陽風成因水可在月表中、高緯度地區得到較好保存。

據介紹，此前美國阿波羅任務、蘇聯月球號任務采集的月球樣品，均來自低緯度區域，而中國嫦娥五號2020年底成功采回得1731克月壤樣品來自月球北緯43.06度，高于阿波羅、月球號的9個著陸區。

此外，嫦娥五號著陸區玄武巖的年齡更年輕，距今約20億年。

研究團隊結合嫦娥五號樣品的分析結果和美國阿波羅樣品的實驗數據，構建了一個太陽風注入與加熱擴散氫丟失的動態平衡模型。

根據這一模型預測，月球高緯度區域的月壤顆粒表層含有更高的太陽風成因水，在顆粒最表層的0.1微米中最高可達8.5%。

如果將這些月壤進行粒度分選，在直徑為2微米的細顆粒部分，水含量可達2%。

這一發現對于未來月球水資源的利用具有重要意義，因為中國計劃在月球南極建科研站，那里的水含量可能比以往認為的還要多，而且這些月壤中的水通過粒度分選和加熱，比較容易開采利用。