記者對話肖龍教授: 在二千克月壤樣本中 或許能找到來自地球的隕石

2021-01-10 荊楚網

問:作為研究行星的科學家,您首次接觸月壤是什麼時候?它和地球上的土壤有什麼不同?

答:2008年,我在美國亞利桑那州立大學做訪問學者時,參加了當地一個寶石展銷會,會上有各種稀罕石頭,我第一次見到了月球隕石。自己掏腰包,我買了一塊小薄片,0.1克月球隕石。隨後研究發現,這塊小石片表面有燒黑的熔殼,有包含月球上的特殊的元素和同位素,甚至可以測定居地年齡(在地球上待了多少年),完全可以確定它來自月球。當時通過這個0.1克月球隕石,我進行了研究,也發表了論文,與地球土壤的區別主要是微量元素和氧同位素不一樣。

問:在中學教材上有一篇課文,說到月球的起源,月球究竟是地球的妻子、姐妹還是女兒?通過2千克月壤樣本可不可以判斷出來這種關係?

答:月球有很多地球的基因,大部分科學家都認為月球是地球的女兒。月球形成於地球的大碰撞中。在約46億年前,地球正在形成之際,遭到其他天體的碰撞,碰撞導致的大量地球碎塊拋向太空,並圍繞地球旋轉,最終這些碎塊逐漸形成了月球。如果說地球的年齡是46億年,那麼月球的年齡就稍微晚一點,所以說月球是地球的女兒。

嫦娥五號帶回來的2千克月壤樣本可以讓我們獲得更多的同位素組成,但很難從中找到月球是地球女兒的直接證據。理論上,地球上有來自月球的石頭,月球上有來自地球的石頭,但目前月球上還沒有找到來自地球的隕石,或許在2千克月壤樣本中能找到來自地球的隕石。

問:此前,美國和前蘇聯已經從月球帶回大量月壤做研究,這次中國從月球取2千克的月壤在科研上價值何在?

答:這次我們在月球上的採樣點與美國和前蘇聯的都不一樣,他們採過的地方我們就不去,這次嫦娥五號預選著陸區位於月球正面風暴洋北部月海一個月球火山口附近。之所以選擇這個地方,是因為美國通過阿波羅飛船帶回的月壤研究發現,這些月壤都是31億年前形成的,由此他們認為31億年前月球就「死」了,月球是個「死」星。

月球火山口附近的月壤更雜,科研價值更大。通過對月球表面圖像的研究,時間越久其表面遭隕石的撞擊越多,反之越少,這就是「撞擊坑統計定年法」。依據此法,在月海中的火山巖應該晚於20億年前,在10到20億年間,若這種推算成立,則證明月球20億前還有「生機」,而不是30億前月球就「死」了。這種推斷是從月球遙感而來的,但缺乏來自月表的證據,假若2千克的月壤樣品能證明這一點,科學家可以重新思考月球演化的歷史。

2千克的月壤樣品還可以進一步驗證「撞擊坑統計定年法」的可靠性。假若撞擊坑統計定年法的年代劃分證明是對的或者錯的,月海中的火山巖出現在15億年前或者18億年前,那麼一些研究成果可以獲得更精準的校正,月球的撞擊年代曲線可能會發生變化。這種方法也可以運用到其他星球的研究上。從這一角度講,在月海中取土2千克的價值是相當大的。

問:月球取土工程的安全性、可靠性如何保障,若失敗有沒有備選方案?

答:嫦娥五號探測器將在月球正面最大的月海風暴洋北部呂姆克山脈附近著陸。工程方面,主要考慮地形、地貌、坡度、光照和通訊條件等因素。科學方面,著陸點要遠離以往著陸採樣區,以獲得與以往不一樣的樣品,能回答以往沒有解決的科學問題。呂姆克山東部區域,有月球上最年輕的火山巖,這裡的樣品研究意義很大。

月球取土採用的是全過程無人操作,完全依賴於傳感器的反饋進行操作,也有失敗的可能。如著落點的小環境不好,鑽頭在鑽進過程中遇到比較堅硬的巖石,導致無法鑽進;月表月壤比較緊實,導致抓取月壤困難;這些都有可能發生。但是,我們進行了10年的月球取土的模擬實驗,無論是著落區地質地貌地圖,還是鑽探機械設備的模擬取土實驗,都作了深入研究,月球取土成功是有很大把握的。

問:嫦娥五號帶著月壤樣本返回地球後,您有沒有可能獲得部分月壤樣本進行研究?未來還有新的研究方向嗎?

答:嫦娥五號的樣本回來以後,我們會積極申請獲得月壤樣本。由中國人自己採集的月球樣本進行研究,不再受限於其他一些國家的制約。對於我們國家來說,這是科學發展的一個機會,也是中國貢獻世界的一個很重要的方面。

我和我的團隊已經著手於火星土壤和巖石的研究。未來,我們希望為中國的火星探索貢獻自己的力量。

首席記者楊佳峰

相關焦點

  • 地大肖龍教授參與嫦娥五號探月工程計劃
    嫦娥五號將在月球正面最大的月海風暴洋北部呂姆克山脈附近著陸,此地從未有其他國家的探測器到訪過。為什麼選擇此處採樣? 肖龍表示,著陸點的選址最主要考慮兩點,一是工程的安全性,二是要有重要的科學價值。工程方面,主要考慮地形、地貌、坡度、光照和通訊條件等因素。科學方面,重點考慮在月球科學中的價值,能否為回答月球科學問題提供關鍵樣本。
  • 隕石:來自星星的你,到底是什麼
    隕石作為「天外來客」,一直被賦予著各種傳說色彩。有人因為隕石攜帶著來自別的星球的「神秘物質」而誇大隕石的功效,有人也擔心著隕石攜帶著「不明基因」可能損害身體而談之色變。從有地球以來,隕石就不斷地光顧著地球。他們隨機落在地球的各個角落:沙漠、海洋、叢林,當然也包括城市。
  • 科學網—在月球隕石樣本中發現雷鋯石
    中科院地質與地球物理研究所
  • 【中國科學報】地質地球所在月球隕石樣本中發現雷鋯石---中國科學院
    中科院地質與地球物理研究所研究員林楊挺團隊在一塊編號為SaU 169的月球隕石中,發現了鋯石的高壓相——雷鋯石,這是在地外樣品中發現的雷鋯石。該雷鋯石以片晶形式存在於部分鋯石顆粒中,指示了鋯石—雷鋯石的固—固相變形成機制。相關研究近日發表於《地球物理研究通訊》。
  • 展覽丨零距離接觸來自星星的隕石
    隕石也稱
  • 對話新聞當事人丨肖龍:這是屬於他們的太空浪漫
    來自中國地質大學的教授肖龍就和他的團隊一起,一直致力於研究出成分、顆粒形態等都與月球相似的土壤與巖石,十多年間,他們為「嫦娥」系列任務提供了100多噸的模擬土壤。昨天下午兩點多,肖龍剛剛從文昌發射基地回到武漢。今天,記者在學校見到他時,他剛剛結束授課。從發射臺奔波到講臺,儘管旅途匆忙疲憊,可回憶起昨天凌晨在現場見證嫦娥五號成功發射的場景,他還是難掩激動之情。
  • 隕石中的超導材料-科學家最新發現!
    他們利用美國空軍的授權去捕捉各種材料中是否含有超導性。如果超導體要在極端環境中才能形成,比如外星環境,那麼隕石就成為研究的首選。團隊掃描了成百上千的隕石樣本,一開始是小塊隕石,之後是大一點的。研究生詹姆斯·沃普勒最終在兩塊隕石中檢測出了超導體的過渡:一塊來自世界上最大的隕石之一蒙德拉比拉隕石,其中包括22噸散落在澳大利亞那拉波平原各處的隕石碎片;另一塊來自於一塊叫做GRA95205的隕石。超導體材料是一種合金材料,由銦、鉛、錫合成。這些元素以前就被科學家稱為超導體材料。這是太空中自帶超導性的第一證據。這一發現並不是迷人的尤裡卡時刻。
  • 月球出現一種全新礦物質,它本不應該出現,卻被隕石帶到地球
    ,前段時間在一塊月球隕石中發現了一種全新的礦物質,這種礦物質,或許可以幫助人類更好地去理解小行星撞擊月球的諸多謎團,同時,因為成分和地球的地幔層有極大的相似之處,或許也可以為了解地球內部,提供很多的幫助。
  • 科普:稀有的HED族隕石來自哪裡?
    隕石分類表一、灶神星灶神星是小行星帶發現的第4號小行星,由德國天文學家奧伯斯於1807年3月29日發現。有些受到攝動後進入到接近地球的軌道,形成小的V-型近地小行星,例如(3551)Verenia、(3908)Nyx、和(4055)麥哲倫。3.然後發生在這些接近地球天體上的較小型撞擊,將它們擊碎成隕石體大小的石塊,其中一些在稍後抵達地球。根據宇宙射線暴露的測量,認為多數的HED隕石來自幾次不同型態的撞擊事件,並且在太空中經歷600~7,300萬年的時間才撞擊到地球。
  • 這份來自火星的「快遞」請查收
    為啥火星「使者」蒞臨的機率這麼小科技日報記者登錄國際隕石學會網站查詢發現,截至2020年8月2日,該網站隕石資料庫收錄的全球已被命名的隕石有7萬多塊,其中月球隕石415塊、火星隕石276塊。不過,這些天外來客,「身材」比較袖珍。
  • 灶神星最高山峰形成時向地球濺射了大量隕石
    這座高聳山峰將揭曉長期以來的神秘謎團——有多少灶神星的殘骸碎片墜落在地球表面?多年以來,研究人員一直致力於在全球各地搜尋灶神星的隕星碎片,隕石的化學成份將作為「指紋證據」揭示它是否來自灶神星。地球表面分布著大量灶神星的殘骸隕石,人們能夠真實目擊到隕石碎片划過大氣層所形成的火球,例如近年來觀測到的隕石墜落事件:1999年10月非洲Bilanga Yanga村附近墜落的隕石;1960年10月澳大利亞Millbillillie地區外部發現的隕石。
  • 科普:新研究揭示地球水來源與頑火輝球粒隕石有關?
    一種可能是它們來自一個能起源於主小行星帶的內部,當時的條件與今天大不相同。例如,天文學家指出年輕恆星β-象形圖的周圍環境是早期太陽系的一個類似物。圍繞β-pic的塵土飛揚的圓盤比當今太陽系中典型的小行星和彗星更富碳。據認為,這樣的條件可能有利於母天體的形成,而這些母天體就是從母天體中產生的。
  • 押題:1731克月壤的最全科普
    肖龍在觀察來自小行星的隕石樣本(王翮 攝) 三聯生活周刊:那麼月球上到底有什麼可以實現利用的資源嗎?過去幾年,我們做了一些模擬月壤,很多做材料工業方面研究的單位也找到我們,他們將這些模擬月壤拿去做了些3D列印實驗,也列印了一些東西。所以我們未來或許可以利用3D列印技術把月壤製成磚塊或者具有其他特性的一些材料,蓋房子、搞建築。 但這都是實驗室裡的研究,到大規模應用還有一段路要走。
  • 中國地質大學(武漢)肖龍教授團隊參與嫦娥五號探月工程計劃
    中國社會科學網訊(記者明海英 通訊員龐偉紅)11月24日凌晨4時30分,我國在中國海南文昌航天發射場,用長徵五號遙五運載火箭成功發射探月工程嫦娥五號探測器,順利將探測器送入預定軌道,開啟我國首次地外天體採樣返回之旅。
  • 撒哈拉沙漠中發現的超稀有月亮隕石以250萬美元的價格出售
    有時候,巖石會掉入太空,偶爾,它們會找到通往地球的路。 然後有人致富。 NWA 12691是已知最大的月球巖石之一,重達13.5kg / 29.7磅,本周在倫敦佳士得拍賣行以200萬英鎊/ 250萬美元的價格出售。 為什麼這麼貴?
  • 為何說隕石是人類最珍貴的禮物?如果沒有它或許就沒有人類
    隕石這些天外來物幾乎每年都光顧地球,不分白天黑夜,猶如是上帝定時給我們的小小驚喜,隕石也稱「隕星」火流星,是地球以外脫離原有運行軌道的宇宙流星,散落到地球表面未燃盡的石質、鐵質或是石鐵混合的物質。幾十億年來,地球上出現了無數的隕石,而且散落在地球的各處,在過去只有大的隕石塊造成嚴重事件的才會被人們關註記載,例如幾千萬年前那一場大災難,地球霸主恐龍直接滅絕,不過人類要感謝這顆「上帝的超級禮物」,如果沒有那顆火流星,人類出現的可能性極為渺茫。如今科學的進步,人類文明的發展,開始對外太空多了關注,有了更多人對天外來客感興趣。
  • 青海火流星初步查明,10餘次燃爆後或有430噸,隕石來襲怎麼防禦
    有幾個問題值得探討:一是為什麼這個「火流星」臨近地球會多次燃爆?二是為什麼明確知道著落地點卻很難找到?三是這樣大隕石來襲我們怎麼防禦?玉樹「火流星」屬於阿波羅型近地小行星,重量約為430噸在11月底青海玉樹發現奇特的「火流星」後,不久後在德令哈也發現了隕石現象。這不光引起了隕石愛好者的極大興趣,也引起了科學家們的極大興趣。
  • 青海火流星初步查明,10餘次燃爆後或仍有430噸,隕石來襲怎麼防禦
    有幾個問題值得探討:一是為什麼這個「火流星」臨近地球會多次燃爆?二是為什麼明確知道著落地點卻很難找到?三是這樣大隕石來襲我們怎麼防禦?玉樹「火流星」屬於阿波羅型近地小行星,重量約為430噸在11月底青海玉樹發現奇特的「火流星」後,不久後在德令哈也發現了隕石現象。這不光引起了隕石愛好者的極大興趣,也引起了科學家們的極大興趣。