月球的外壳可能是湿的，但里面是干的

最近的研究在月球表面或附近发现了大量的水冰。但一项新的研究发现，月球表面非常干燥。

最近对美国国家航空航天局阿波罗任务月球岩石样本的研究可能意味着月球内部容纳的水比想象的要少。事实上，对月球岩石氯成分的新研究表明，月球基本上是干燥的，内部深处根本没有水。

新墨西哥州阿尔伯克基新墨西哥大学教授、该研究的首席研究员Zachary Sharp告诉dspace net：“很多关于在月球上发现水的出版物都在谈论月球表面的冰。”“这不是我们谈论的。我们谈论的是最初在月球形成时存在的水。”

月亮岩石的秘密

Sharp和他的同事比较了地球岩石、原始陨石样本和月球火山岩的成分。特别是，他们测量了两种氯原子的普遍性，称为同位素的氯-35和氯-37。

结果表明，氯-35与氯-37的比例非常恒定，仅变化约0.1%。在原始陨石样品中也发现了类似的结果。

但当研究人员对月球样本进行同样的测量时，他们发现了令人惊讶的结果。

“我们很快发现了月球氯同位素比率的巨大变化，”Sharp说。“它是地球的25倍。我们很困惑。”

这些信息帮助科学家计算了月球上其他元素的分布范围，包括水中的关键成分氢。Sharp说：“知道了氯化物的含量，我们就可以反算氢的含量。”“我们发现氢含量必须非常低，所以月球相对于地球来说基本上非常干燥。”

氯告诉我们关于水的情况

由于氯的化学性质，它对水很有吸引力（这被称为亲水性）。因此，它是氢和水存在的一个极其敏感的指标。

研究人员说，如果月球内部含有大量的水，这也会极大地影响那里氯的性质。特别是，这两种类型的氯不会有太多不同的比例，相反，它们会在整个月球上以稳定的水平存在，就像在地球上一样。

在地球上，氯与氢结合形成化合物氯化氢（HCl），在火山喷发过程中以气体的形式释放出来。氯-35和氯-37是含有相同数量质子的原子，但氯-37的原子核中又有两个中子。因此，氯的后一种味道更浓，因为它的原子质量稍大。

在地球上的火山喷发过程中，当氯从冷却的莫滕岩中蒸发时，挥发性气体氯化氢（HCl）就会释放出来。这种化合物通常是用氯-37而不是氯-35制成的。这意味着，当气体排放到大气中时，前一个原子比后一个原子损失更多，留下的是富含氯-35的冷却火山岩。

但是，这只是过程的一半，夏普说。这种较轻的元素在地球上的其他过程中也会以蒸汽的形式释放出来。

夏普说：“地球上的净效应是基本上没有分馏，两者相互抵消。”

然而，在月球上，这种抵消过程并没有发生，因此这两种同位素在不同地区的比例大不相同。科学家们认为，这一定是因为周围没有足够的氢使氯与之结合，从而产生HCl。

夏普说，相反，在月球上，氯与金属结合，产生氯化钠、氯化镁和氯化锌等化合物。

夏普说：“氢的含量必须低于氯，否则我们会有HCl而不是这些氯化物。”“如果我们生产HCl，我们就不会进行分馏。知道氯含量会给我们的氢含量带来上限。所以，我们知道氢的含量必须比氯少。”

研究人员认为，由于氢浓度如此之低，月球内部是无水的，或者说没有水，正如科学家很久以前最初提出的那样。

此外，如果这种解释是正确的，夏普和他的同事们也希望在月球表面找到在蒸发过程中重新结晶的盐。

夏普说：“我们在许多月球材料上都能看到这种现象。”“我们在表面发现了这些盐晶体的小装饰。”

月球内部水的先前研究

2008年，对月球火山玻璃珠的研究引起了人们的注意，即月球内部的水可能比科学家之前想象的要多。

但是，夏普声称这些样本是不寻常的，可能不能代表整个月球。

夏普说：“就像我让你从做梦的地方带回六个岩石样本一样，其中一个样本像金子一样闪闪发光。”“我可以看到这一点，认为地球上含有大量黄金，但这实际上只是一个异常样本。这是一个了不起的发现，但将其外推到整个月球可能是无效的，这可以解释那篇论文和我们的论文中的差异。”

8月6日出版的《科学》杂志详细报道了这一新发现。