嫦娥五號(hào)在月球發(fā)現(xiàn)天然玻璃：建基地的材料有了？
來(lái)源: 微博 2023-05-08 21:10:22
中科院物理研究所近日發(fā)布消息，我國(guó)科研人員在嫦娥五號(hào)月壤樣品中發(fā)現(xiàn)了多種類(lèi)型、不同起源的天然玻璃纖維。
對(duì)于嫦娥五號(hào)帶回的迄今最高緯度、最年輕的月壤樣品，中科院物理研究所、北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心開(kāi)展了系統(tǒng)的物質(zhì)科學(xué)研究。
通過(guò)綜合分析月壤中玻璃/非晶物質(zhì)的形態(tài)、成分、微觀結(jié)構(gòu)和形成機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了月壤玻璃/非晶相的分類(lèi)目錄，并從玻璃形成的角度揭示了采樣點(diǎn)月球表面的空間環(huán)境特征及其對(duì)月表物質(zhì)的改造作用。
(資料圖片)
研究發(fā)現(xiàn)，月球表面存在著固、液、氣多種轉(zhuǎn)變路徑的玻璃起源。玻璃是自然界中普遍存在的天然物質(zhì)，月球表面就有火山噴發(fā)、地質(zhì)運(yùn)動(dòng)、隕石撞擊等活動(dòng)產(chǎn)生的豐富的玻璃物質(zhì)，甚至可以穩(wěn)定存在億萬(wàn)年。
月球表面頻繁遭受隕石及微隕石撞擊，導(dǎo)致礦物熔化和快速冷卻，產(chǎn)生了各種形態(tài)的玻璃物質(zhì)，包括旋轉(zhuǎn)形狀的玻璃珠（球狀、橢球狀、啞鈴狀等）、氣孔構(gòu)造的膠結(jié)質(zhì)、流體形態(tài)的濺射物等。
這些撞擊起源的玻璃物質(zhì)，記錄了月球表面從數(shù)千米到納米的多尺度撞擊事件，而相關(guān)凝固玻璃的形態(tài)，取決于撞擊溫度主導(dǎo)的玻璃形成液體的粘度，由此可反演隕石的撞擊強(qiáng)度。
嫦娥五號(hào)月壤中球狀、橢球狀、啞鈴狀等旋轉(zhuǎn)特征的玻璃珠
嫦娥五號(hào)月壤中不同長(zhǎng)徑比的玻璃纖維
這些具有超高長(zhǎng)徑比的玻璃纖維，形成于撞擊過(guò)程中粘稠液體的熱塑成型，就像是實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)熱拉拔的方法制造非晶絲一樣。
和低長(zhǎng)徑比的玻璃珠相比，形成玻璃纖維的液體粘度更高，意味著對(duì)應(yīng)的撞擊溫度和撞擊速率更低，反映了月球表面較為溫和的微撞擊事件。
這些天然的玻璃纖維證明，月壤具有良好的玻璃形成能力和優(yōu)異的加工成型特性，肯定了在月球表面就地取材利用月壤加工生產(chǎn)玻璃建材的可行性，將為未來(lái)月球基地建設(shè)提供重要支撐。
月球表面各類(lèi)玻璃物質(zhì)的不同起源示意圖
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