月球土壤新發現：富含水分子與銨的礦物結晶

月球上是否存在水對於月球演化和資源開發至關重要，並引發了學術界長達半個多世紀的研究探索。

根據中科院物理所官方帳號文章，中國嫦娥 5 號採集的月壤樣品屬於最年輕的玄武岩（~20 億年），並且是迄今為止緯度最高的月球樣品，為月球水的研究提供了新的線索。

文章稱，這代表著科學家首次在月壤中發現了分子水，揭示了水分子和銨在月球上的真實存在形式。該研究成果近日已在學術期刊《自然 - 天文學》（Nature Astronomy）線上發表。

文章指出，中國科學院物理研究所 / 北京凝聚態物理國家研究中心陳小龍研究員，金士鋒副研究員、博士生郝木難等與北京科技大學郭中楠副教授，天津大學殷博昊工程師，中國科學院青海鹽湖所馬雲麒研究員，鄭州大學鄧麗君工程師等合作，在嫦娥五號帶回來的月球樣本中，發現了月球上一種富含水分子和銨的未知礦物晶體：ULM-1。

基於單晶衍射和化學分析，研究人員發現這些月球水和銨以一種成分為 (NH4,K,Cs,Rb) MgCl3·6H2O 的水合礦物形式出現。此礦物分子式中含有多達六個結晶水，水分子在樣品中的質量比高達 41%。

在紅外線和拉曼光譜上，均可以清楚地觀察到源自水分子和銨的特徵振動峰。晶體的電荷密度可以清楚地看到水分子中的氫。 ULM-1 的晶體結構和組成與地球上近年來發現的一種稀有火山口礦物相似。

在地球上，該礦物是由熱玄武岩與富含水和氨的火山氣體相互作用形成，這項發現為月球上的水和氨的來源提供了新的線索。

這種水合礦物的發現也為我們揭示了月球上水分子可能存在的一種形式—水合鹽。與易揮發的水冰不同，這種水合物在月球高緯度地區（嫦娥 5 號採樣點）非常穩定。