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研究人員發現了月球上存在水的首個證據：1960 年代和 1970 年代初阿波羅號宇航員帶回地球的玻璃狀火山礫石中捕獲的微量水分子。
這些被稱為月球火山玻璃的礫石形成於三十多億年前，當時熔化的地下岩石（岩漿）以熾熱的噴霧形式從月球表面噴發並凝固。
研究人員使用一種高度靈敏的質譜法（透過尺寸和電荷對粒子進行分類）掃描了月球樣本，以尋找在低溫下沸騰的元素和分子，稱為揮發物。
除了水之外，他們還在 0.1 至 0.2 毫米的玻璃中（0.1 毫米是千分之四英寸）發現了氯、氟化物和硫。所有揮發物的濃度都向樣品邊緣遞減，表明它們不是地球汙染物。
研究人員在《自然》雜誌上報告稱，這種模式確實表明，當岩漿液滴凝固成珠狀時，這些氣體正像蘇打水起泡一樣從岩漿液滴中冒出來。
月球玻璃中的水濃度為百萬分之 46——如果宇航員按計劃在 2020 年重返月球，這幾乎不足以維持他們的生命。為此，美國宇航局將不得不寄希望於先前研究暗示的月球兩極的月球冰。
布朗大學地質科學助理教授、研究作者阿爾貝託·薩爾說，多年來，研究人員一直試圖在月球火山玻璃中識別水和其他揮發物，但要麼無法將它們與背景氣體區分開來，要麼無法確認他們發現的東西不是汙染物。
在新研究中，來自布朗大學、卡內基科學研究所和凱斯西儲大學的研究人員應用了一種稱為二次離子質譜法的技術。他們將玻璃插入由金屬銦製成的樣品架中，以最大限度地減少其他氣體的存在。
然後，他們應用了聚焦的銫離子束，旨在以微米（千分之一毫米）級的精度去除揮發性原子或分子。他們掃描了樣品上的光束，以繪製揮發物的濃度圖。
根據“脫氣”（氣體從岩石中像蘇打水起泡一樣逸出）模型，他們估計月球地幔中曾經含有百萬分之 750 的水，他們指出這與地球上地幔的含水量相似。
休斯頓月球與行星研究所的地質學家保羅·斯普迪斯說：“這有點令人吃驚，因為你不會期望在任何月球樣本中發現本土水。” 大多數研究人員認為，大約 45 億年前，一顆火星大小的天體撞擊地球，並將地球的一部分撞落，形成了月球，月球由此形成。
薩爾說，由於缺乏月球水的證據，大多數科學家都認為，這次撞擊使任何能夠形成水的氫氣都汽化了。“人們讓自己相信那裡沒有水。”
他說，如此久遠以前明視訊記憶體在水意味著它要麼設法隨之而來，要麼是隕石在月球形成後 1 億年內將其帶到那裡。
先前對月球的掃描已經發現了月球兩極陰影隕石坑中可能存在冰凍水的證據——類似於美國宇航局鳳凰號著陸器最近發現的火星冰——但後續研究證明沒有定論。
美國宇航局計劃在今年晚些時候向月球發射其月球勘測軌道飛行器 (LRO)，以及月球隕石坑觀測和感測衛星 (LCROSS)，後者將於 2009 年撞擊月球南極，以最終確定情況。薩爾說，如果發現冰，就有可能檢查它是否代表儲存在極地寒冷地區的相同古代玻璃中的水。
但斯普迪斯說，這是不太可能的，因為在三十億年的過程中，如果月球自轉軸漂移，月球寒冷地區的位置會發生變化，這意味著今天凍結在那裡的東西過去不一定凍結在那裡。
他說，最重要的是，這項發現表明“無論月球的早期歷史及其早期（水的）吸積如何，都不是一個簡單的過程。”