月岩
此條目頁的主題是月球岩石。關於同名風景區，請見「月岩 (消歧義)」。月岩，即月球上的岩石[來源請求]。較細緻的月球表岩屑（直徑1厘米以下）常被稱為月壤。更細緻的物質（直徑30微米）稱為「月球塵埃」。
表岩屑
幾乎整個月球表面都覆蓋着表岩屑，只有非常陡峭的火山口壁和偶爾有一些熔岩渠道上才會有基岩裸露出來。這些表岩屑是在過去的46億年期間，經由大大小小的隕石、平穩的轟擊表面的微隕石和太陽與行星際空間的帶電粒子，撞擊和分割表面的岩石。
微隕石的撞擊，有時速度會超過60,000 mph（30 km/s），可以產生足夠的熱熔化或汽化部分的微塵。這種熔化和重新冷凍使微粒銲接成玻璃狀、接合邊緣膠合[1]
表岩屑在月海的厚度經常在4-5米，而在較老的高地區域厚度可以增加至10-15米[2]。在這些真實的表岩屑之下是經常是"巨大表岩屑"，是被巨大的撞擊創造的破碎的短而堅實的基岩。
月球隕石
當月球受巨大撞擊形成數公里直徑的環形山時，撞擊產生的碎片會離開月面[3]。目前發現的大部分的月球隕石一般在10萬至100萬年前才離開月球。這些隕石離開月面後，並非馬上飛往地球，而是進入圍繞地球的軌道上運行了一段很長的時間，並最終屈從於地球的引力。一些隕石從月球上彈出得到發射進入繞着太陽轉的軌道。這些隕石留在太空時間較長，但最終相交地球的軌道和陸地。[4]
月岩標本
除了隕石，人類可以接觸到月岩還有來自美國、蘇聯和中國的月球採樣。
美國的阿波羅計劃有多次任務攜返地球，在月球表面總共採集了2,415塊標本，主要來自於阿波羅15號、16號和17號，總計383公斤。
蘇聯的月球計劃發射的11顆月球自動採樣探測器（其中3顆成功）所攜返的總計326克[5]月球土壤[6][7]。
中國的探月工程任務所帶回的月壤樣本總計3666克[8]（其中嫦娥五號任務帶回正面樣本1731克[6]，嫦娥六號任務帶回背面樣本1935.3克[9]）。
| 任務 | 標本質量 | |
|---|---|---|
| 美國任務 | 阿波羅11號 | 22公斤 |
| 阿波羅12號 | 34公斤 | |
| 阿波羅14號 | 43公斤 | |
| 阿波羅15號 | 77公斤 | |
| 阿波羅16號 | 95公斤 | |
| 阿波羅17號 | 111公斤 | |
| 蘇聯任務 | 月球16號 | 101克 |
| 月球20號 | 55克 | |
| 月球24號 | 170克 | |
| 中國任務 | 嫦娥五號 | 1731克 |
| 嫦娥六號 | 1935.3克 | |
美國
阿波羅計劃中的月球標本由多種不同的工具採集，包括錘、耙、鏟、鉗以及鑽探採集。大多數被採集前的標本都有照片記錄標本的原貌。標本採集後被放入有編號的標本袋中。帶回地球後，標本被保存在特別環境標本容器（Special Environmental Sample Container）中，以確保月球標本不被地球環境污染。
通過放射測年後，研究人員發現月表岩石標本與地球相比都很古老。月海中的玄武岩標本的年齡多在32億年左右，高地中的標本甚至達到46億年的年齡。由此可見，月球是在太陽系早期形成的。
月球岩石與地球表面的岩石很類似，尤其是氧同位素的含量。但是月球岩石的含鐵量都較低，例如鉀和鈉等不穩定元素含量極低，且完全沒有水含量。
新發現的礦石包括阿姆阿爾柯爾礦石，以阿波羅11號的3位太空人命名的：岩士唐（Armstrong）、艾德靈（Aldrin）以及科林斯（Collins）。
月球岩石標本的主儲存地點在休斯敦林頓·約翰遜太空中心的月球物質回收和回歸太空人檢疫實驗所中。為了安全保護，也有一小部分被儲存在聖安東尼奧的布魯克斯空軍基地。多數標本被保存在氮氣中，以確保與水分隔離。標本只能用特殊的工具被間接處理。
截至目前，月球岩石被認為是無價的。1993年，3塊來自月球16號總重0.2克的標本被賣到了442,500美元的價格。2002年，月球標本大樓的一個存放着月球和火星標本的保險箱被偷。被找回之後，美國太空總署2003年估計這些總質量達285克標本的價格約為一百萬美元。
幾百份小標本被裝裱並被贈予政府部門和州長。至少有一份被盜、出售並被找回。其他的一些標本被送到一些博物館，其中包括航空航天博物館，以及甘迺迪航天中心的遊覽中心。甘迺迪航天中心有一個「觸摸一塊月球」（touch a piece of the moon）的展覽項目，其實是一小塊月表岩石被水泥包在一根遊覽中心拱頂的柱子裏。NASA宣稱原來的382公斤標本有幾乎295公斤仍然保持着最初的狀況，並被保存在林頓·約翰遜太空中心。
中國
1978年，美國總統卡特的安全事務顧問布熱津斯基訪問中國時，向國務院總理華國鋒贈送了一克月球岩石樣品[10]。中國科學家研究了其中0.5克，共發表40篇論文，其中歐陽自遠院士團隊發表了14篇論文，以及推斷樣品由阿波羅17號所採集。另外0.5克展示在北京天文館。[11][6]
在2020年嫦娥五號任務中，着陸裝置在月球正面風暴洋的呂姆克山脈以北地區（月球正面西經51.9161度、北緯43.0576度）着陸，[12]通過鑽探和表面採集的方式收集月壤和月岩樣本，按照1:3的比例進行採集，[13]共採集了1731克。[14]這是自1976年後第一個返回地球的月壤樣本，中國成為世界上第三個將這些物質帶回地球的國家。[15]部分月壤於2021年3月在國家博物館展出。[16]之後樣本進行了兩個批次的分發供科研機構進行研究。[17][18]
2022年9月9日，中國國家航天局和國家原子能機構聯合在北京發佈嫦娥五號最新科學成果，中國科學家在月球上發現了新礦物。經國際礦物學會新礦物分類及命名委員會投票通過，中國核工業月球科研單位發現的月球新礦物被命名為嫦娥石。嫦娥石為磷酸鹽礦物，呈柱狀晶體，存在於月球玄武岩顆粒中。這是人類在月球上發現的第六種新礦物，中國也成為繼美國和前蘇聯之後，第三個在月球上發現新礦物的國家。嫦娥石是中國在空間科學領域取得的一項重大科學成果，也是核領域與航天跨行業、跨專業合作的一次成功探索。
在2024年嫦娥六號任務中，着陸裝置在月球背面南極-艾特肯盆地的阿波羅環形山南部地區（月球正面西經153.9852度、南緯41.6385度）着陸，共採集了1935.3克。[9]這是人類首次從月球背面帶回樣本。
參見
參考資料
- ^ Mangels, John. Coping with a lunar dust-up. The Seattle Times. 2007-02-15 [2007-02-16]. （原始內容存檔於2007-02-20）.
- ^ Heiken et al. (1991) Lunar Sourcebook, a user's guide to the Moon. New York: Cambridge University Press. 736p. ISBN 0-521-33444-6
- ^ James N. Head, H. Jay Melosh, and Boris A. Ivanov, JN; Melosh, HJ; Ivanov, BA. High-speed ejecta from small craters. Science. 2002, 298 (5599): 1752–1756. Bibcode:2002Sci...298.1752H. PMID 12424385. doi:10.1126/science.1077483.
- ^ B. Gladman and J. Burns, "The Delivery of Martian and Lunar Meteorites to Earth." Bulletin of the American Astronomical Society 28 (1996) 1054.
- ^ 亦有說330克、約330克。
- ^ 6.0 6.1 6.2 賽先生. “嫦娥五号”带回2千克多的月壤，终于不再用0.5克来发论文了. 新浪科技. 2020-12-17 [2020-12-17]. （原始內容存檔於2021-01-11）.
- ^ 科技導報 李成智（北京航空航天大學教授）. 去月球挖土有多难？从50年前的苏联月球采样活动说起....... 新浪科技. 2020-12-16 [2020-12-17]. （原始內容存檔於2020-12-21）.
- ^ 重1731克！ 嫦娥五号任务月球样品正式交接. 觀察者網. 2020-12-19 [2020-12-19]. （原始內容存檔於2020-12-19） （中文（中國大陸））.
- ^ 9.0 9.1 新华社权威快报丨嫦娥六号带回世界首份月背样品1935.3克. 新華網. 2024-06-28 [2024-06-28] （中文（簡體））.
- ^ 当年美国赠予中国的1克月岩去哪了？. 中國新聞網. 2020年12月10日 [2022-03-05]. （原始內容存檔於2022-05-11）.
- ^ 人民網－探月計劃之歷程揭秘 中國探月事業40年記 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）（繁體中文）
- ^ 探月“三步走” 收官“有看头”——中国探月工程嫦娥五号任务正式启航. 新華網. [2020-11-24]. （原始內容存檔於2020-12-01）.
- ^ “嫦娥五号”2017年择机发射 揭秘五大看点. 中國新聞網. 2017-03-02 [2017-04-20]. （原始內容存檔於2020-12-15）.
- ^ 现场视频！1731克月球样品正式交接. [2020-12-19]. （原始內容存檔於2020-12-19）.
- ^ China's Chang'e-5 mission returns Moon samples. BBC News. 2020-12-16 [2021-01-25]. （原始內容存檔於2021-12-18） （英國英語）.
- ^ 羅萌. 嫦娥五号带回月壤 3月将在国家博物馆展出. news.cctv.com. [2021-06-10]. （原始內容存檔於2021-06-10）.
- ^ 嫦娥五号月球科研样品发放！怎样才能申请得到一份？. china.huanqiu.com. [2021-08-13]. （原始內容存檔於2021-08-13）.
- ^ 样品管理. moon.bao.ac.cn. [2021-08-13]. （原始內容存檔於2021-08-13）.