明查|法国宣布中美两国获得的月壤成分与同一个月球不同?

2024-07-03

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- 在2022年,中国学者在国际权威学术刊物Joule上发表了一篇论文——“网爆说法所用的饼状图”Extraterrestrial Photosynthesis by Chang'E-5 Lunar Soil” (采用嫦娥五号月壤实现地外光生成),与法国无关。该研究指出,嫦娥五号月壤样品是月海最年轻的玄武岩,其成分比以往样品的催化效率提高了数量级,或者可以通过地外人工光合成技术帮助人类适应极端的月球环境。


- 这项研究没有像网络爆炸说法那样质疑两国样品的真实性,网络爆炸说法中的物质颗粒、含水量等信息与科研数据不符。可见网络传说是不真实的。


- 嫦娥五号月球样品地质定年推迟了约8亿年的月球火山活动结束时间。与阿波罗样品相比,嫦娥五号月球样品的物理参数与主要颗粒相似,但矿物和化学成分确实不同。


- 网爆月壤样品造假没有科学依据。如果嫦娥五号以外的前九个采样点都覆盖了一个多边形,那么它的面积只占月球表面的4.4%,还有很多月球表面的样品需要收集和研究。近日,嫦娥六号月球探测器完成了世界上第一个位于月球背面的南极——艾特肯盆地的采样和返回,未来月球探测可能会有更多的发现。


事件背景


最近,一种说法在中外社交平台上广为流传。法国公布了从中美两国获得的月壤成分分析图,相似度不到25%,只有个位元素相似。“要么美国给其他国家的月壤掺假,要么月壤是假的。”“不像同一个月。”“中国的月壤里有水和玻璃颗粒,但美国没有。”


网络爆款截图


明查


中美两国月壤成分分析图在法国公布?


2023年4月,法国总统马克龙访华时,中国向法国赠送了1.5克嫦娥五号采集的科学月球样品,随后,该样品被收藏在法国自然历史博物馆。根据2023年6月20日法国博物馆的声明,“未来5-7年,我们将与法国国家航天研究中心合作。(CNES)、法国国家科学研究中心(CNRS)、巴黎地球物理研究所(IPGP)与巴黎索邦大学联合研究这份赠送样品。”


法国自然历史博物馆声明截图


但是,没有官方信息显示法国发布了网络爆炸中美对比数据。事实上,这个数据对比饼状图和“不到25%”的说法已经在2022年由科普博主李雷发布,他是中国科学院生物学博士。他在“为什么中国和美国的月份差别很大?”这篇个人帖子引用了国际学术论文及相关照片,表示:“用一种说法来说,中美月壤成分的相似性不到25%。我解释说,中美采集月壤的区域不同,我们采集的月壤更年轻。另外,原帖强调“这里没有怀疑美国月壤造假或给我国假月壤”。


该帖子引用的论文实际上是2022年在国际权威学术期刊Joule发表的。 “Extraterrestrial Photosynthesis by Chang'E-5 Lunar Soil"(利用嫦娥五号月壤实现地外光生成),南京大学姚颖方教授、香港中文大学(深圳)助理教授王璐教授、助理助理教授朱邈教授、涂文广科研助理教授为论文第一作者。中国科学技术大学熊宇杰教授、南京大学周勇教授、中国科学院邹志刚教授是论文的共同通讯作者。


网络爆款图片出处论文截图


该研究指出,月壤中的某些成分可以作为催化剂,在太阳光的影响下,将水和二氧化碳转化为氧气和燃料。采用机器学习等方法,对月壤材料结构进行了多次分析。明确嫦娥五号月壤中约有24种主要晶体成分,其中钛铁矿、氧化钛、羟基磷灰石和多种铁基化合物是人工光生成的催化剂。与此同时,月壤表面具有丰富的微孔和囊泡结构,这进一步提高了月壤的催化性能。


原文说:“令人惊讶的是,嫦娥五号的粉末X射线衍射(PXRD)图案与阿波罗数据(编号12041)大不相同。” 研究小组表示:相比之下,嫦娥五号样品是月海玄武岩最年轻的样品,富含铁基和镁基,但缺乏硅基和铝基。这个部分希望通过对比强调:嫦娥五号月壤成分的不同,使其催化效率得到了数量级的提高,并表现出更好的选择。结论中,研究小组提出了利用月壤实现地外人工光生成的策略和步骤,为建立适应月球极端环境的原点资源开发系统提供了潜在的解决方案。


这项研究对两国月球样品的比较结论截图


研究表明,嫦娥五号这一发现可以结合地外人工合成技术,为探月带来更大的帮助。


需要指出的是,研究小组在本文中提到的阿波罗月球样本(编号12041)由阿波罗12号收集,其X射线衍射模式的分析结果显示了月球壤中的矿物质丰度,而不是网络化学分子。这种比较并不意味着嫦娥五号和阿波罗所有月球样本之间的整体比较结果。此外,与网络爆炸相反,阿波罗12041样品中约有三分之一的玻璃,玻璃的比例在阿波罗计划的多次采集样品中不容忽视。


由美国国家航空航天局资助的月球和行星研究所整理的阿波罗计划的所有月球样本的一般成分图表。截图显示,玻璃在不同的样本中有一定的比例。


由此可见,无论是博主李雷的帖子还是论文本身,都没有内容质疑中美月球样本的真实性。嫦娥五号和阿波罗收集的月球样本之间的检查也有其他学术依据。


嫦娥五号和阿波罗采集的样品有什么不同?


嫦娥五号月球样品有迄今为止最年轻的玄武岩屑。就采集位置而言,嫦娥五号和阿波罗11号、12号、15号、17号都登陆月海,其主要岩石类型为玄武岩。然而,到目前为止,阿波罗计划和苏联月球已经完成的前九次采样主要集中在月球正低纬度地区,而嫦娥五号登陆点位于月球风暴洋东北部的玄武岩平原上(月球正中纬度地区,西经51.92度,北纬43.06度),这个地区是许多学术研究公认的月球最年轻的玄武岩模块之一。


图源香港大学与国际学者合作研究成果Long-lasting farside volcanism in the Apollo basin: Chang'e-6 landing site,《地球与行星科学快报》于2024年5月刊登


爱思唯尔(Elsevier,2021年2月,该公司发行了《柳叶刀》等权威期刊)的《地球与行星科学快报》。一项研究指出,嫦娥五号着陆区有四个特点:“远离阿波罗规划的月球取样区,有风暴洋克里普地体,夏普月溪周边有最年轻的月海玄武岩之一”。由于其含量高,风暴洋克里普地体已成为月球上大多数表面较为特殊的地区,具有较高的研究价值。


Young论文 lunar mare basalts in the Chang'e-5 sample return region, northern Oceanus 原始截图Procellarum。


2003年《地球物理研究杂志》国际期刊的一项研究 and stratigraphy of mare basalts in Oceanus Procellarum, Mare Nubium, Mare Cognitum, and Mare 通过陨石坑大小-频率分布测量Insularum的结果,这意味着年轻的玄武岩通常出现在风暴洋区的中心,即靠近阿里斯塔克高原的位置。而且阿里斯塔克,一些国内研究指出,Lunar prospector伽马射线谱仪(GRS)根据嫦娥五号月球样品分析数据,嫦娥五号着陆区被阿里斯塔克撞击坑的溅射物覆盖。而且阿里斯塔克,一些国内研究指出,Lunar prospector伽马射线谱仪(GRS)根据嫦娥五号月球样品的分析数据,嫦娥五号登陆区被阿里斯塔克撞击坑的溅射物覆盖。“嫦娥五号月球壤含有比阿波罗和月球更多样化的高地溅射物和玄武岩样品。”


《地球物理研究杂志》论文截图


2021年全国行星大会摘要集《嫦娥五号着陆区可能非月海物质:来自遥感的证据》由中国地球物理学会行星物理专业委员会主办。


中国科学家在2021年在Nature上发表了三篇文章,通过分析来自该地区的样品,表明20亿年前月球上仍有火山活动。在此之前,阿波罗和苏联月球号收集的样品主要在40亿-30亿年间形成。嫦娥5号月壤里的玄武岩颗粒定年结果为20亿年,“弥补了30亿-10亿年的空白区域,进而更新了冲击坑的时代函数,提高了其对更年轻地质单元的定年精度。”


论文Two揭示嫦娥五号月球样品形成年份。-billion-year-old volcanism on the Moon from Chang’e-5 basalts,Nature于2021年5月19日发表。


此外,对嫦娥五号月球样品特性的研究指出,“使用光学显微镜,对155 Mg嫦娥五号月壤颗粒显微光学成像,统计数据显示,月壤颗粒95%的直径分布在1.40~9.35之间。μm(均值3.96 μm),粒径分布在4.84~432.27中,占总质量的95%。μm(均值49.80μm)。"粒度和分选与阿波罗和月球号月壤样品的变化范围一致。


Characteristics图源 of the lunar samples returned by the Chang’E-5 mission,牛津大学出版社2021年10月14日发表的《国家科学评论》


2023年11月,中国科学院与西北大学联合发表的文章《月球土特产》:Sci引用从阿波罗11号到嫦娥5号。-tech arts on Chang’e-5 lunar soil(2022年9月13日,国际权威期刊Cell的子刊Theell Innovation)他说,就像阿波罗和月球号月壤一样,嫦娥五号月壤还由五种基本颗粒组成:原生岩层残片、角砾岩残片、矿物残片、玻璃和粘合物。原岩层残片以玄武岩为主,角砾岩也以表土砾岩和冲击熔化角砾为主,物质来源以地方玄武岩为主。原岩层残片以玄武岩为主,砾石基本以表土砾石和冲击熔化砾石为主,物质来源以当地玄武岩为主。本文指出,“嫦娥五号月壤样品的物理参数与阿波罗和月球月壤样品的主要颗粒成分相似,但矿物和化学成分不同。嫦娥五号月壤样辉石含量相对较高,斜长石含量相对较低,铝和钙含量较低,钛含量适中。”


最后,网爆说法不仅对月壤样品的颗粒成分缺乏了解,而且对月球水状况一无所知。在Science上发表的2022年1月7日论文给出了嫦娥五号对月球水反射光谱的分析结果,其中指出,嫦娥五号“着陆区风化层的估计水分与阿波罗风化层样本和道路轨道观测中测得的水分一致。类似于阿波罗风化层样本,嫦娥五号着陆点风化层的水可能主要是太阳风所致。


图源In situ detection of water on the Moon by the Chang’E-5 lander,Sciencence2022年1月7日发布。


近日,嫦娥六号返回器安全着陆,实现了世界上第一个月球背面的南极——艾特肯盆地取样返回。据新华社报道,6月28日,国家航天局在北京举行月球样品交接仪式,探月工程嫦娥六号。经过计算,嫦娥六号采集月球背面样品1935.3克。路面应用系统的研究人员在样品安全运输到月球样品实验室后,将按计划对月球样品进行储存和处理,开始科研工作。这些标志着嫦娥六号任务正式从工程实施阶段转向科研新阶段。


综上所述,网络爆炸说法中使用的饼状图实际上来自于2022年中国学者在国际权威学术期刊上发表的论文——Extraterrestrial Photosynthesis by Chang'E-5 Lunar Soil” (采用嫦娥五号月壤实现地外光生成),与法国无关。该研究指出,嫦娥五号月壤样品是月海最年轻的玄武岩,其成分比以往样品的催化效率提高了数量级,或者可以通过地外人工光合成技术帮助人类适应极端的月球环境。


这项研究没有像网络爆炸说法那样质疑两国样品的真实性,网络爆炸说法中的物质颗粒、含水量等信息与科研数据不符。可见网络传说是不真实的。


嫦娥五号月球样品地质定年推迟了约8亿年的月球火山活动结束时间。与阿波罗样品相比,嫦娥五号月球样品的物理参数与主要颗粒相似,但矿物和化学成分确实不同。


网络爆月壤样品造假的说法没有科学依据。月球“土特产”:作者从阿波罗11号到嫦娥5号表示,如果嫦娥5号以外的前9个采样点都覆盖了一个多边形,那么它的面积只占月球表面的4.4%。可以看出,月球表土还有许多样品需要收集和研究。近日,嫦娥六号月球探测器完成了世界上第一个位于月球背面的南极——艾特肯盆地的采样和返回,未来月球探测可能会有更多的发现。


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