- 網(wǎng)傳說法所用餅狀圖實際出自中國學(xué)者在2022年發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Joule的論文——“Extraterrestrial Photosynthesis by ChangE-5 Lunar Soil” (利用嫦娥五號月壤實現(xiàn)地外光合成),與法國無關(guān)。這項研究指出嫦娥五號月壤樣品是最年輕的月海玄武巖,其成分相較過往樣品的催化效率有數(shù)量級的提升,或可通過地外人工光合成技術(shù),助力人類適應(yīng)月球極端環(huán)境。
- 這項研究并沒有如網(wǎng)傳說法所述質(zhì)疑兩國樣品的真實性,且網(wǎng)傳說法中物質(zhì)顆粒、水含量等信息均與科學(xué)研究數(shù)據(jù)不符?梢娋W(wǎng)傳說法不實。
- 嫦娥五號月球樣品地質(zhì)定年將月球火山活動結(jié)束時間推遲了約8億年,與阿波羅樣品相比,嫦娥五號月壤樣品的物性參數(shù)和主要顆粒構(gòu)成都比較類似,但礦物和化學(xué)組成確實略有不同。
- 網(wǎng)傳月壤樣品摻假的說法沒有科學(xué)依據(jù)。如果用一個多邊形覆蓋除嫦娥五號之外的前9次采樣點(diǎn),其面積僅占月球表面的4.4%,月球表土還有很多樣品需要采集研究。近期,嫦娥六號月球探測器已經(jīng)完成世界上首次位于月球背面的南極—艾特肯盆地采樣并返回,未來月球探索或有更多發(fā)現(xiàn)。
近日,中外社交平臺廣泛流傳一個說法稱,法國公布了從中美兩國獲得的月壤成分分析圖,相似度不足25%,僅個位數(shù)元素相似,“要么美國給其他國家的月壤摻了假,要么月壤本身就是假的!薄安惶裢粋月球!薄爸袊脑氯烙兴筒A铑w粒而美國沒有。”
2023年4月,法國總統(tǒng)馬克龍訪華之際,中國將1.5克嫦娥五號采集的科學(xué)用月球樣品贈與法國,隨后,這份樣品被收藏于法國國家自然歷史博物館。據(jù)法國博物館2023年6月20日的聲明,“將在未來5到7年內(nèi)與法國國家航天研究中心(CNES)、法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)、巴黎地球物理研究所(IPGP)和巴黎索邦大學(xué)聯(lián)合研究這份贈送的樣品。”
然而,沒有官方信息顯示法國公布了網(wǎng)傳中美對比數(shù)據(jù)。事實上,這張數(shù)據(jù)對比餅狀圖及“不足25%”說法曾于2022年由平臺身份認(rèn)證為中科院生物學(xué)博士的科普博主李雷發(fā)布,他在“為什么中美的月壤截然不同?”這篇個人帖文中引用了國際期刊論文及相應(yīng)圖片,表示,“用一個說法,就是中美月壤成分相似度不足25%。我們的解釋是,中美采集月壤的地方不同,我們采集的月壤更年輕!贝送,原帖著重強(qiáng)調(diào)了“這里沒有懷疑美國月壤造假或者贈送我國假月壤”。
該帖引用的論文實為2022年發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Joule的 “Extraterrestrial Photosynthesis by ChangE-5 Lunar Soil”(利用嫦娥五號月壤實現(xiàn)地外光合成),南京大學(xué)姚穎方教授、香港中文大學(xué)(深圳)王璐助理教授、朱熹助理教授、涂文廣科研助理教授為論文共同第一作者。中國科技大學(xué)熊宇杰教授、南京大學(xué)周勇教授、中國科學(xué)院鄒志剛院士是論文的共同通訊作者。
這項研究指出月壤中一些成分可作為催化劑,在太陽光作用下,將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣和燃料。其采用機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,對月壤材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多次分析,明確嫦娥五號月壤中主要的晶體成分大約有24種,其中作為人工光合成的催化劑有鈦鐵礦、氧化鈦、羥基磷灰石以及多種鐵基化合物等8種。同時,月壤表面具有豐富的微孔和囊泡結(jié)構(gòu),這種微納結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高了月壤的催化性能。
原文稱,“令人驚訝的是,嫦娥五號的粉末X射線衍射(PXRD)圖樣與阿波羅數(shù)據(jù)(編號12041)截然不同! 研究團(tuán)隊稱:二者相較之下,嫦娥五號樣品是最年輕的月海玄武巖樣品,富含鐵基和鎂基組分,但缺少硅基和鋁基組分。這部分內(nèi)容旨在通過對比強(qiáng)調(diào):嫦娥五號月壤成分的不同使其催化效率有數(shù)量級的提升,而且表現(xiàn)出更好的選擇性。在結(jié)論中,研究團(tuán)隊提出了利用月壤實現(xiàn)地外人工光合成的策略與步驟,該研究為建立適應(yīng)月球極端環(huán)境的原位資源利用系統(tǒng)提供了潛在方案。
需要指出的是,研究團(tuán)隊在文中提到的阿波羅月球樣品(編號12041)由阿波羅12號采集,其X射線衍射模態(tài)分析結(jié)果顯示的是月壤中的礦物質(zhì)豐度,并非網(wǎng)傳的化學(xué)元素,該對比也不代表嫦娥五號與阿波羅的所有月球樣品之間的整體比較結(jié)果。另外,與網(wǎng)傳說法正相反,阿波羅12041樣品中含有約三分之一的玻璃,且阿波羅計劃的多次采集樣品成分中,玻璃的占比都不容忽視。
由美國國家航空航天局資助的月球與行星研究所整理的阿波羅計劃所有月球樣品一般成分圖表。截圖中可見在不同樣品中玻璃都有一定占比。
由此可見,不論是博主李雷的帖文還是論文本身都不存在質(zhì)疑中美月球樣品真實性的內(nèi)容。而嫦娥五號與阿波羅采集的月球樣品之間的比對亦有其他學(xué)術(shù)依據(jù)。
嫦娥五號月球樣品有迄今為止最年輕的玄武巖巖屑。從采集位置來看,嫦娥五號與阿波羅11號、12號、15號、17號都著陸在月海,主要巖石類型都是玄武巖。不過,目前為止,阿波羅計劃與蘇聯(lián)月球號已完成的前9次采樣主要集中于月球正面的低緯度地區(qū),而嫦娥五號著陸點(diǎn)(月球正面中緯度地區(qū),西經(jīng)51.92度,北緯43.06度)位于月球風(fēng)暴洋東北部的玄武巖平原,而這片區(qū)域正是學(xué)界多項研究公認(rèn)的月球最年輕的玄武巖單元之一。
愛思唯爾(Elsevier,該公司旗下發(fā)行《柳葉刀》等權(quán)威期刊)旗下《地球與行星科學(xué)快報》2021年2月的一項研究指出,嫦娥五號著陸區(qū)有四大特點(diǎn),“遠(yuǎn)離阿波羅計劃的月球采樣區(qū)域,存在風(fēng)暴洋克里普地體,存在最年輕的月海玄武巖之一,在夏普月溪附近”,其中,風(fēng)暴洋克里普地體因其高釷含量而成為月球絕大部分低釷的表面上比較特殊的區(qū)域,具有較高研究價值。
國際期刊《地球物理研究雜志》2003年的一項研究Ages and stratigraphy of mare basalts in Oceanus Procellarum, Mare Nubium, Mare Cognitum, and Mare Insularum通過隕石坑大小-頻率分布測量結(jié)果,表示在風(fēng)暴洋區(qū)域中心一般會出現(xiàn)年輕的玄武巖,即靠近阿里斯塔克高原的位置。而阿里斯塔克,有國內(nèi)研究指出,Lunar Prospector伽馬射線譜儀(GRS)對嫦娥五號月球樣品分析結(jié)果顯示,嫦娥五號著陸區(qū)被來自阿里斯塔克撞擊坑的濺射物所覆蓋。“嫦娥五號月壤中含有較阿波羅和月球號更為多樣的高地的濺射物以及玄武巖樣品!
截取自中國地球物理學(xué)會行星物理專業(yè)委員會主辦的2021年全國行星大會摘要集《嫦娥五號著陸區(qū)可能的非月海物質(zhì):來自遙感的證據(jù)》
通過研究取自這片區(qū)域的樣品,中國科學(xué)家于2021年陸續(xù)在Nature發(fā)表了3篇文章,表明月球20億年前仍然存在火山活動。此前,阿波羅和蘇聯(lián)月球號采集的樣品主要形成于40億-30億年間。而嫦娥5號月壤中的玄武巖顆粒定年結(jié)果為20億年,這“填補(bǔ)了30億-10億年的空白區(qū),從而更新了撞擊坑年代函數(shù),提高了其對更年輕地質(zhì)單元的定年精度!
除此之外,對嫦娥五號的月球樣品特征研究指出,“利用光學(xué)顯微鏡,對155 mg嫦娥五號月壤顆粒進(jìn)行顯微光學(xué)成像,統(tǒng)計結(jié)果顯示,95%數(shù)量的月壤顆粒粒徑分布在1.40~9.35微米(平均值3.96 微米),占總質(zhì)量95%的顆粒粒徑分布在4.84~432.27微米(平均值49.80微米)。”粒度和分選性與阿波羅和月球號月壤樣品的變化范圍一致。
2023年11月,中科院與西北大學(xué)聯(lián)合發(fā)表的文章《月球“土特產(chǎn)”:從阿波羅11號到嫦娥5號》引用Sci-tech arts on Chang’e-5 lunar soil(2022年9月13日刊于國際權(quán)威期刊Cell的子刊The Innovation)稱,與阿波羅和月球號月壤一樣,嫦娥五號月壤也由原生巖石碎片、角礫巖碎片、礦物碎片、玻璃和粘結(jié)物五種基本顆粒組成。原生巖石碎片主要是玄武巖,角礫巖也基本以表土角礫巖和沖擊熔融角礫為主,物質(zhì)來源主要是本地玄武巖。這篇文章指出,“與阿波羅和月球號月壤樣品相比,嫦娥五號月壤樣品的物性參數(shù)和主要顆粒構(gòu)成都比較類似,但礦物和化學(xué)組成略有不同。嫦娥五號月壤樣品輝石含量相對較高,斜長石含量相對較低,鋁和鈣含量較低,具有中等的鈦含量!
最后,網(wǎng)傳說法不僅對月壤樣品的顆粒成分缺乏了解,也對月球水情況一無所知。2022年1月7日刊發(fā)于Science的論文給出了嫦娥五號對月球水的反射光譜分析結(jié)果,其中指出,嫦娥五號“著陸區(qū)風(fēng)化層的估計水含量與阿波羅風(fēng)化層樣本和軌道觀測中測得的水含量一致。與阿波羅風(fēng)化層樣本相似,嫦娥五號著陸點(diǎn)風(fēng)化層中的水可能主要因為太陽風(fēng)”。
近期,嫦娥六號返回器安全著陸,實現(xiàn)世界首次月球背面的南極—艾特肯盆地采樣返回。新華社報道,6月28日,國家航天局在北京舉行探月工程嫦娥六號任務(wù)月球樣品交接儀式。經(jīng)測算,嫦娥六號任務(wù)采集月球背面樣品1935.3克。在樣品安全運(yùn)輸至月球樣品實驗室后,地面應(yīng)用系統(tǒng)的科研人員將按計劃開展月球樣品的存儲和處理,啟動科研工作。這標(biāo)志著嫦娥六號任務(wù)由工程實施階段正式轉(zhuǎn)入科學(xué)研究新階段。
綜上所述,網(wǎng)傳說法所用餅狀圖實際出自中國學(xué)者在2022年發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Joule的論文——“Extraterrestrial Photosynthesis by ChangE-5 Lunar Soil” (利用嫦娥五號月壤實現(xiàn)地外光合成),與法國無關(guān)。這項研究指出嫦娥五號月壤樣品是最年輕的月海玄武巖,其成分相較過往樣品的催化效率有數(shù)量級的提升,或可通過地外人工光合成技術(shù),助力人類適應(yīng)月球極端環(huán)境。
這項研究并沒有如網(wǎng)傳說法所述質(zhì)疑兩國樣品的真實性,且網(wǎng)傳說法中物質(zhì)顆粒、水含量等信息均與科學(xué)研究數(shù)據(jù)不符?梢娋W(wǎng)傳說法不實。
嫦娥五號月球樣品地質(zhì)定年將月球火山活動結(jié)束時間推遲了約8億年,與阿波羅樣品相比,嫦娥五號月壤樣品的物性參數(shù)和主要顆粒構(gòu)成都比較類似,但礦物和化學(xué)組成確實略有不同。
網(wǎng)傳月壤樣品摻假的說法沒有科學(xué)依據(jù)。《月球“土特產(chǎn)”:從阿波羅11號到嫦娥5號》作者表示,如果用一個多邊形覆蓋除嫦娥五號之外的前9次采樣點(diǎn),其面積僅占月球表面的4.4%?梢娫虑虮硗吝有很多樣品需要采集研究。近期,嫦娥六號月球探測器已經(jīng)完成世界上首次位于月球背面的南極—艾特肯盆地采樣并返回,未來月球探索或有更多發(fā)現(xiàn)。