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玉如二号新发现,厘米级玻璃珠,月球无人,谁制造了玻璃珠?

  2月17日消息,中山大学肖智勇博士领衔的研究团队,在Science Bulletin 2022年第4期发表了题为"Translucent glass globules on the Moon"的Short Communication论文,报道了玉兔2号月球车在月球背面发现了厘米级直径的透明玻璃球研究,此类玻璃珠在国际上是首次发现。
  而月球发现玻璃这样的情况,在人类探月的历史中已经不是首次发现。之前,我国的嫦娥五号探测器,在着陆器附近采样的地方也发现了一些玻璃类的颗粒;而在美国1960-1970年代的载人登月任务中,总共12名航天员登陆月球,采集了340多公斤的月球岩石、土壤等标本,也发现了一些大小不等的球状的玻璃颗粒。在月球无人的环境中,发现玻璃制品有助于揭示区域内地质演化的历程。
  玻璃在人类的历史中,曾经是一种非常贵重的物品,它的生产过程比较繁琐,在加热、冶炼技术还比较落后的时代,要去除玻璃中的杂质很不容易,所以以往透明的器物常用水晶制造。而水晶的坚硬,加工的难度也高,因此古代出现透明的水晶、玻璃状的物品实际上的用途不大,主要是显示工艺的精湛。像战国的水晶杯,技术展示的用途就大于实际用途。
  玻璃在现代是很常见的二氧化硅制品,而在月球上没有人类,又是谁制造了这些玻璃、玻璃球呢?其实这和月球形成的过程息息相关,每一个天体的形成都是大量的物质相互吸引、碰撞聚集后形成的,在体积质量小的时候,碰撞显得不是很剧烈,可是在天体质量比较大的时候,碰撞过程中动能大量转化为热能,就会产生大量的熔融状态的物质。
  而玻璃形成的一个重要因素就是加热,例如二氧化硅熔融之后,分子就会重新排列,去除铁等杂质之后,就成了玻璃。天体碰撞的过程中,部分熔融物质会在碰撞的过程中被挤压溅射出去。溅射出去的熔融的物质,在寒冷的真空空间中迅速辐射热量,在降落的过程中逐渐凝结为玻璃颗粒,也可以形成一些球状的玻璃颗粒。
  玉兔二号发现的那些"厘米级"的玻璃珠,在研究者眼中,就是贫铁斜长岩月壳在高速撞击作用下,熔融物快速冷凝可形成大量此类透明玻璃球,它们记录了重要的撞击过程和撞击历史的信息,是未来月球探测任务的理想采样目标。不过这种更多的是研究意义,未来的人类就算登陆月球建设基地,更重要的还是水等自然资源的分布信息,玻璃这种东西完全可以自己造。
  阿波罗登月计划中曾经也采集到一些直径厘米级的玻璃珠,我国玉兔二号也发现了直径厘米级的月球玻璃,它们在月球表面上相当显眼,大多是不透明的,其中含有各种碎屑或者气孔。但就整个月球而言,更为常见的应该是含有玻璃的各种碎屑,它们可以十分细小,但是却相当的锐利,以至于对人体都有不小的伤害。
  其中一些玻璃珠保留了下来,部分因为月球昼夜温差巨大、太阳风照射等因素而崩碎。月球表面有很多尘埃,一部分是曾经月球火山喷发的火山灰,一部分就是太阳风、昼夜温差不断作用下形成的物质碎屑,可以达到很细的级别,而且对人体健康会有比较严重的损伤,其中含有玻璃碎屑的月球尘埃甚至可能造成肺部的永久退变。
  阿波罗登月时代,登月的12名航天员都反应,他们在月球上采样回到舱内之后,会有类似于感冒、过敏的症状,会咳嗽、鼻塞,让人很不舒适。航天器为了保障航天员的生存,其中的气体都是经人工过滤的"人造空气",甚至连微生物都很少。因此当时推测就是因为在外出采样的时候,航天服上沾上了月球的尘埃,在换舱内服的时候,尘埃被激起飘荡在飞船内。
  因为这些因素,月球的土壤非常的贫瘠,我国之前嫦娥五号采样返回,也获得了月球的尘土,结果发现月球的土壤是像沙子似的小颗粒状的各种物质,看起来是黑色,但是在显微镜下看确实五彩斑斓的,拥有多种矿石和杂质。再加上没有液态水等因素,导致月球的土壤十分贫瘠,这么多年的探索,也没有在月球发现什么复杂的有机物,就算曾经有过也在太阳风的作用下而消解了。

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