月球土壤来到贵阳这9个月…… _奇闻异事

编者按：
4月22日，第53个世界地球日。
今年世界地球日主题为“珍爱地球，人与自然和谐共生” 。守护我们的蓝色星球，守护一捧土、一棵树、一块石、一条河、一粒粮食……与生活在这里的每一个人，息息相关。
万物始于自然，人类亦是如此。需要被拯救的不仅是地球，还有人类自己。

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月球土壤来到贵阳，已有9个月时间。
1731克月壤由“嫦娥五号”月球探测器返回器于2020年12月17日带回地球。研究员杜蔚申请到30微克，大约由8000颗微粒组成。
【月球土壤来到贵阳这9个月……】杜蔚工作的中国科学院地球化学研究所，是中国科学院在贵州省的唯一研究机构。
国家天文台的工作人员将月壤颗粒用树脂封住，再打磨出一个平面，称作“月壤粉末光片样” 。

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“嫦娥五号”月壤粉末光片样
“这是地球继阿波罗计划60年之后，人类再次得到的月球返回样品，异常珍贵，我们做到申请样品时的承诺：无损分析。 ”4月20日，杜蔚透露，目前有关这份月壤样品的研究接近尾声，他们从样品观察和分析出发，结合实验和计算模拟，对月球表面经历的撞击过程和嫦娥五号采样点周围的地质背景进行相关研究，成果将陆续公开发表。
杜蔚早年曾从事“早期地球”研究，这次的研究重点却是“嫦娥五号月壤样品记录的月表撞击改造过程” 。杜蔚说，尽管撞击是宇宙中能量较大的事件，但由于地球的板块运动导致其海陆变迁，大陆的增生和大洋消亡，又有大量植被的覆盖，因此很多地球早期经历的撞击事件留下的证据被掩盖。

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中国科学院地球化学研究所研究员杜蔚
相较地球，月球上随处可见的撞击坑很好地记录其经历的撞击过程。小天体撞击月球时，会对撞击处的岩石进行改造，也会有东西溅射出来，飞到另外一个地方，造成月球表面物质的横向迁移。科学家可以通过研究月球撞击坑和撞击溅射物来反演月球经历的撞击过程，甚至推测地球曾经遭遇的撞击历史。

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杜蔚团队的工作人员在实验室
和阿波罗计划时期相比， “嫦娥五号”带回的月球土壤样品年龄非常年轻，主要是大约20亿年的玄武岩(一种地下岩浆从火山中喷出或从地表裂隙中溢出凝结形成的火成岩) 。
月球的白天黑夜，有340度左右的温差，岩石不断经历热胀冷缩，加之月球表面没有磁场，日积月累的太阳风作用也会使岩石破碎甚至粉末化。此外，月球表面还会受到很多的小天体和微陨石的撞击，这也是月壤物理上破碎的一个因素。
玄武岩破碎崩解，物理上变小了，却保持着它原有的矿物组合特性。

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中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室
拿到样品后，杜蔚团队集中分析了2个月左右，并从样品里“挖”出一块宽度约25微米、厚度不到1微米的小切片(1微米等于1毫米的千分之一) 。
这样小的切片，显微镜下都看不出被切割过，只有用电子探针等设备放大到上百倍才能观察到。
小切片里有“大世界” 。通过透射电镜，可以清晰地看到切片上的各种矿物微粒， “比如， 0.5微米的橄榄石。 ”杜蔚说，这份月壤，富含铁，却几乎没有克里普物质(富集钾、稀土、磷等元素的物质) 。
依据中科院国家天文台研究员、探月工程三期副总设计师李春来的研究结论，杜蔚团队还用氧化物合成了与“嫦娥五号”玄武岩成分相同的物质。 3个月后，杜蔚会将“月壤粉末光片样”归还给国家天文台， “进一步的高温高压实验，我们将用合成物替代。 ”

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杜蔚团队用氧化物合成了与“嫦娥五号”玄武岩成分相同的物质
目前科学界普遍认为，月球起源于一次大碰撞事件。一颗与火星大小相当的天体撞击地球后，碎片或者蒸发的物质逐渐聚集，最终形成了月球。地球与月球非常接近的同位素特征指示他们具有一定的关联。
月球究竟有多少成分是来自地球的，或者是来自碰撞体的？月球跟地球到底是亲子关系、还是兄弟姐妹关系——这仍是未解之谜。