騰訊科技 喬輝

近日，“月球樣品001號”月壤在國家博物館對公眾開放，頓時引發了全國人民的關注和熱議。

2020年12月17日，嫦娥五號探測器返回艙安全著陸，帶回了1731克的月球樣品，首次實現了我國地外天體取樣返回。

據悉，月球樣品001號裝有100克月壤樣品，其容器材質為人造水晶，整體造型借鑑自國博館藏的系列青銅“尊”造型，整體外部造型高38.44cm，象徵地球與月亮間的平均間距384400公里；整體外部造型寬22.89釐米，象徵嫦娥五號自發射到返回的任務時長22.89天。月壤儲存在其中心部位的空心夾層球體造型之中。

月球上的土和地球上的土主要區別是什麼？

據介紹，所謂的月壤其實是一層沙，或許叫月沙可能更準確，它幾乎完全是由天體撞擊作用形成的。體積較大的基岩在小天體的撞擊作用下，不斷打碎、混合和翻動，最終在月球表面形成了一層數米到十幾米厚的沙土層。

這些沙土顆粒的平均直徑約為100微米（0.1毫米），不含任何有機成分，成分主要是橄欖石、輝石、鈦鐵礦、斜長石以及玻璃態物質。什麼？玻璃？是的。

月球樣品中為什麼會有玻璃顆粒？

一般在人們的認知當中，玻璃是現代工業的產物，難不成月球曾經有史前文明登陸過？當然不是了。

圖注：普通望遠鏡下的月亮，佈滿了大大小小的隕石坑（本文作者拍攝）。

透過望遠鏡，我們能看到月面上佈滿了大大小小的環形山，這些環形山大多是由早期小行星撞擊而成。月球由於沒有大氣層的保護，這些小天體撞擊月面的速度高達每秒十幾公里到幾十公里不等，撞擊產生高溫高壓，能夠熔融二氧化矽，產生大量的天然玻璃狀物質。

其實，目前月球仍然時而遭受小行星的撞擊，只不過頻率不如早期高，但每次撞擊都會產生玻璃狀物質。雖然月面各處的月壤成分有些差別，但幾十億年下來，整個月壤中普遍含有玻璃狀物質。

圖注：世界第一顆原子彈爆炸時產生的核火球。

在核試驗場中，也能形成大量的玻璃狀物質。1945年，人類第一顆原子彈在美國新墨西哥州沙漠地區上空爆炸，爆炸當量接近二萬噸TNT炸藥！上億度的高溫把託舉原子彈的鐵塔熔化，地面上的沙子被吸入火球內部熔融，最後像雨滴一樣落下來。

圖注：世界第一顆原子彈爆炸場地產生的玻璃態物質。

據說當時人們並沒有注意到這種綠色的玻璃石，後來才注意到有一些玻璃狀礦物不尋常地散落開來，人們甚至收集這種綠色玻璃石碎片作為紀念品。在地面核試驗中都會形成類似的玻璃石。

美國曾經送給我們一克月岩

2005年，本文作者還在大學時代就有幸聆聽過歐陽自遠院士的科普講座，歐陽自遠院士是我國探月工程首席科學家。當時他回憶說，1978年5月28日，美國派出總統國家安全事務顧問布熱津斯基訪問中國，並帶來了卡特總統向中國贈送的禮物：質量僅1克的月岩樣品。月岩樣品放在一塊有機玻璃內，看上去有指甲蓋般大小。這份樣品被一分為二：一半珍藏在北京天文館讓公眾參觀；另外一半用於研究，研究人員竟然發表了十多篇重要論文。

現在，我們自己從月球採回來多達1731克樣品，這些樣品是從月球“風暴洋”北部呂姆克山脈附近採集的，這個地方其他國家從未到訪過，該地存在大約13億至20億年前的玄武岩，獲得這些年輕玄武岩的同位素年齡，將有助於推進對月球火山活動和演化歷史的認識。