近日，《嫦娥五號樣品重要研究成果先后出爐》入選由兩院院士評選的2021年度國內十大科技進展新聞。10月19日，中國科學院發布嫦娥五號月球科研樣品最新研究成果。中國科學院地質與地球物理研究所和國家天文臺主導，聯合多家研究機構通過3篇《自然》論文和1篇《國家科學評論》論文，報道了圍繞月球演化重要科學問題取得的突破性進展。
近日，該科研團隊骨干成員、中國科學院地質與地球物理研究所（以下簡稱地質地球所）研究員楊蔚在科學網直播間進行獨家訪談透露，他們正在開展第二批、第三批嫦娥五號月球樣品的實驗，期待能有新收獲。
直播間截圖
《中國科學報》：我們知道，嫦娥五號于2020年12月17日返回地球，給我們帶回來1731克來自月球的“土特產”。和地球上的土相比，月球上的“土”有什么區別？
楊蔚：我們拿到的樣品是裝在一個石英玻璃瓶子里的，外觀上看起來和地球上的土差不多。進一步觀察會發現二者大不一樣。首先，放大了看，地球上的土都會被磨圓，但月球上的土顆粒都是棱角鋒利的，這反映出月球和地球上的風化作用存在明顯差異。
第二，月球樣品中有一種標志性的“黏結物”。月面的礦物巖石受到隕石撞擊后在破碎的同時會被加熱而熔化，熔化后的液滴膠結在一起，形成帶有氣泡的黏結物。這種黏結物只在月球樣品中發現過，一旦發現有它，我們基本上就可以認定這是來自月球的樣品。
此外，月球樣品還有粒度差別大的特點，大到毫米級、小到納米級。
嫦娥五號樣品（地質地球所供圖）
《中國科學報》：2021年7月，國家航天局第一次分發月球樣品用于科學研究。你們科研團隊拿到這些樣品后，首先做哪些工作？
楊蔚：拿到樣品后，我們首先進行了分選，挑選出玄武巖顆粒。這項工作需要在顯微鏡下進行，非常不容易，沒有經過長時間訓練的人會手抖。我們科研團隊的馬紅霞老師是分選樣品的高手，她從事這項工作長達15年。
我自己挑大一點的顆粒還行，到200微米以下的就很難控制了。特別是第一次拿到樣品時，因為我和團隊的很多科研人員已經等了它很多年，我在實驗室里操作，門外還有很多人伸著腦袋在等著，想知道實驗室里面是什么樣的。當時，心情很“燃”很激動，手抖得更厲害了。
挑選完之后，我們把樣品用樹脂注膠，然后把它從中間剖開，制備成平面，再進行進一步研究。
《中國科學報》：你們已經“等待”月球樣品很多年了？
楊蔚：是的。我們地質地球所從2006年起就開始準備，專門為研究嫦娥五號返回的月球樣品布局了一系列先進技術、儲備了一批專業人才。比如，“離子探針超高空間分辨率定年”技術，我們花了10多年時間，陸續把空間分辨率從20微米降到10微米、5微米，最后去年實現了3微米左右的高精度定年，而嫦娥五號樣品剛剛好就是3微米大的顆粒。團隊里面很多80后、90后的青年科研人員，都是從一進所就開始準備，10多年來一直在做這同一件事，大家都帶著一種神圣的使命感，是真正的“十年磨一劍”。
嫦娥五號攜帶樣品返回前不久，我們還做了很多組織統籌的工作，包括用阿波羅樣品做了演練，確保各個環節協作沒有問題。
《中國科學報》：你們從這些研究中得到了哪些新的認知？
楊蔚：我們在《自然》上發表的三篇論文，分別得到了對三個科學問題的結論。第一篇關于月球“死亡年齡”，我們把月球巖漿活動停止的確切時間從過去的28至30億年前推遲到了20億年前，相當于給月球的“生命”延長到了20億年前。第二篇關于巖漿活動熱量的來源，我們發現給月球巖漿活動提供熱源的并不是我們此前所認為的放射性元素這個“暖寶寶”。第三篇關于水，我們發現嫦娥五號取樣的玄武巖實際上來自于非常干的月幔。
當然，這些工作只是一個起點，我們剛剛拿到第三批嫦娥五號樣品，為將來要繼續做的研究列了一個長長的單子。馬上會行動，春節期間肯定也不休息，相信能夠“高燃”繼續，獲得更多的結論。
《中國科學報》：大家還關心，月球上到底能不能種菜？
楊蔚：這是一個很接地氣的問題。月球上看起來是很不利于種菜的——沒有液態水，沒有有機物，沒有微生物。雖然我們在月球樣品中測了水，但那是通過測巖石里面的氫原子推斷出來的，這些氫原子在加熱氧化的條件下才會變成水。
不過，月壤作為玄武巖風化的產物，有變成土壤的先天條件。地球上肥沃的黑土地就是由玄武巖風化而成。假設哪一天把月球上的“土”放到地球上，加上氧氣和水，對它改造一下，我相信它是完全有可能種菜的。（甘曉）
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