近日，一項基于嫦娥六號就位光譜探測數(shù)據(jù)的研究，首次揭示了月球表面及其次表層的水含量與分布特征，為理解月表水的來源、演化及分布機制提供了直接觀測證據(jù)。相關(guān)研究成果于9月22日發(fā)表在《自然-天文學》雜志上。該研究充分體現(xiàn)了嫦娥六號任務(wù)在深化月球水資源認知方面所起到的關(guān)鍵作用。
此前科學界普遍認為月球水可能源自太陽風氫離子注入、彗星或隕石撞擊引入以及月球原生水三種途徑，其中太陽風注入被視為月表水的重要來源。然而，關(guān)于太陽風驅(qū)動下水分的形成、分布機制及其演化過程，尤其是次表層水的分布情況，一直缺乏直接觀測數(shù)據(jù)支持。嫦娥六號的成功就位探測，為這一科學難題提供了寶貴的第一手資料。
由中國科學院國家天文臺研究員李春來和劉建軍領(lǐng)銜的研究團隊，聯(lián)合中國科學院上海技術(shù)物理研究所、美國夏威夷大學等機構(gòu)，利用嫦娥六號著陸器在月面獲取的就位光譜數(shù)據(jù)展開了分析。研究團隊在著陸區(qū)選取了受著陸器發(fā)動機羽流影響程度不同的區(qū)域，并在不同地方時進行了多次光譜探測。
研究發(fā)現(xiàn)，嫦娥六號著陸區(qū)月表水含量約為此前嫦娥五號著陸區(qū)的兩倍。數(shù)據(jù)分析顯示，著陸器下降過程中，發(fā)動機羽流擾動了月表以下毫米至厘米級深度的細粒風化層，導(dǎo)致其在著陸區(qū)附近發(fā)生重新分布。次表層細粒風化層重新分布后呈現(xiàn)出獨特的溫度與水含量特征。這些觀測結(jié)果表明，月表及次表層水分布與物質(zhì)成分、顆粒粒徑、深度和地方時等因素密切相關(guān)，進一步支持了太陽風注入和撞擊翻耕作用在月水形成與演化中的重要性。
嫦娥六號的就位探測數(shù)據(jù)不僅證實了月表水的動態(tài)變化特征，更首次實現(xiàn)了對次表層水含量的直接探測和分析。為解釋觀測到的溫度與水含量分布現(xiàn)象，研究團隊基于嫦娥六號數(shù)據(jù)提出了“月面雙層水含量分布模型”。該模型指出，月球表面細粒風化層具有良好的絕熱性，導(dǎo)致次表層存在顯著熱梯度。同時，細粒月壤因比表面積更大，更易通過太陽風注入形成水。
該研究顯示了嫦娥六號任務(wù)在月球科學研究中的重要作用：首次通過就位探測揭示了月表與次表層水分布的直接證據(jù)，建立了創(chuàng)新的水分布模型，證實了發(fā)動機羽流對月壤水分布的影響，為未來月球水資源勘探與利用提供了科學依據(jù)，表明細粒風化層可能是未來月球水資源勘探與利用的重要目標。
