当咱们说到玻璃时，一般想到的是美丽的落地窗、多彩的玻璃工艺品和随处可见的电子屏幕等。其实，玻璃不只是重要的人工资料，更是自然界中都会存在的天然物质。即使是在荒芜瘠薄的月球外表，任旧存在着由火山喷射、地质运动、陨石碰击等活动发生的丰厚的玻璃物质。许多月球玻璃能够安稳存在亿万年，不光能够像地球上的琥珀相同保存陈旧的月球物质，还记录着其构成时的环境信息，就像一帧帧的拍摄快照相同记录着月球亿万年间的重要前史演化信息，是探究月球奥妙的重要资料。嫦娥五号完成了我国初次地外天体采样，成功收集返回了迄今为止最高纬度、最为年青的月壤样品，为提醒月球来源与演化、知道月球外表和空间环境、促进月球资源原位使用等供给了绝佳机会，也为地外玻璃物质研讨供给了名贵样本。
近期，中国科学院物理研讨所/北京凝聚态物理国家研讨中心汪卫华院士带领的非晶团队从玻璃这一一起视角动身，对嫦娥五号月壤样品展开了体系的物质科学研讨。团队白海洋研讨员、沈来权副研讨员、博士后赵睿、博士生常超和怀柔研讨部肖东东副研讨员等经过归纳剖析月壤中玻璃/非晶物质的形状、成分、微观结构和构成机制，发现了多种类型、不同来源的月球玻璃物质，构建了月壤玻璃/非晶相的分类目录，并从玻璃构成的视点提醒了采样点月球外表的空间环境特征及其对月表物质的改造效果。对月壤玻璃物质的研讨也为知道月球的物质组成、月表的时空演化奠定了根底，一起为根据月壤资源原位加工制作玻璃资料和器材供给了科学依据。
研讨团队发现月球外表存在着固、液、气多种改变途径的玻璃来源。月球外表频频遭受的陨石及微陨石碰击导致的矿藏熔化和快速冷却发生了各种形状的玻璃物质，包含旋转形状的玻璃珠（球状、椭球状、哑铃状等）、气孔结构的胶结质、流体形状的溅射物等。这些碰击来源的玻璃物质记录了月球外表从数千米到纳米的多标准碰击事情，相关凝结玻璃的形状取决于碰击温度主导的玻璃构成液体的粘度，由此可反演陨石的碰击强度。除了熔体冷却玻璃，月壤颗粒外表还都会存在着纳米标准的非晶层。准确的结构和成分剖析提醒这些纳米非晶层具有两种天壤之别的来源：一种是太阳风粒子注入诱导的辐照损害效果，将晶态固体转化成了玻璃态；一种是高速陨石碰击导致的热蒸腾堆积效果，在矿藏颗粒外表气相堆积构成非晶薄膜。本研讨之后发现的广泛散布的气相堆积非晶层澄清了现在关于嫦娥五号月壤颗粒外表是不是真的存在堆积层的争议。这些熔体冷却、气相堆积和离子辐照来源的玻璃物质再现了月球外表与空间环境的相互效果，对了解月壤的构成与演化具有极端重大意义。
值得注意的是，嫦娥五号月壤中的玻璃物质具有一些和阿波罗月壤明显不同的特征。首要，研讨团队在嫦娥五号月壤中初次报导了天然存在的玻璃纤维。这些具有超高长径比的玻璃纤维构成于碰击过程中粘稠液体的热塑成型，就像是实验室中经过热拉拔的办法制作非晶丝相同。和低长径比的玻璃珠比较，构成玻璃纤维的液体粘度更高，意味着对应的碰击温度和碰击速率更低，反映了月球外表较为温文的微碰击事情。这些天然的玻璃纤维证明月壤具有十分杰出的玻璃构成才能和优异的加工成型特性，必定了在月球外表因地制宜使用月壤加工出产玻璃建材的可行性，将为未来月球基地建造供给重要支撑。此外，研讨团队计算发现嫦娥五号月壤外表的纳米堆积非晶层远薄于阿波罗月壤样品，并且几乎不含有难熔元素以及纳米金属铁颗粒，仅由Si和O组成。这说明气化月表物质的微陨石碰击强度更低，导致每次碰击事情发生的热蒸汽量更少，并且温度更低不足以气化其他难熔元素。这些特征一起提醒了嫦娥五号着陆区月球外表全体上愈加温文的碰击环境。这一发现不只成功解说了嫦娥五号月壤高风化程度和低玻璃含量的对立，也对着陆区月球外表的太空风化、光谱特征和水含量等科学问题的研讨具有指导意义。
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