新聞緣起
北京時(shí)間1月10日消息,澳大利亞古生物學(xué)家伯格—拉斯穆森已經(jīng)在西澳大利亞發(fā)現(xiàn)已有10億年歷史的靜海石,以前它被認(rèn)為是月球上獨(dú)有的礦石。這篇論文于本周發(fā)表,拉斯穆森表示,他們?cè)诎拇罄麃喌?個(gè)地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)這種礦石,也許它在地球上“很普遍”。
探索月球似乎是一個(gè)經(jīng)久不衰的話題。人類對(duì)月球的觀測、探測與研究貫穿了整個(gè)人類的文明史。從1969年尼爾•阿姆斯特朗和巴茲•奧爾德林成為最先登陸月球的人類開始,人類探索月球的腳步不曾停歇。月球上蘊(yùn)藏著極其豐富的礦物,地球上最常見的17種元素在月球上可謂比比皆是。在物質(zhì)能源需求不斷擴(kuò)大的今天,人類不禁暢想:是否可以將月球發(fā)展成為我們的天然礦場?這一暢想能否實(shí)現(xiàn)?在探索過程中我們會(huì)遇到哪些困難?本期共享科學(xué)邀請(qǐng)中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所副研究員李雄耀為讀者解讀月球礦石。
——月球礦巖——
月球上的稀有金屬儲(chǔ)藏量比地球還多
眾所周知,月球存在很多珍稀礦藏,稀有金屬的儲(chǔ)藏量比地球還多。但具體分布著哪些礦源對(duì)大眾來說還是一個(gè)空白點(diǎn)。李雄耀副研究員對(duì)這個(gè)問題做出了介紹:“在月球上存在豐富的鈦鐵礦,主要存在于月海玄武巖中,它是提取鈦和二氧化鈦的最主要礦物原料。還有一些揮發(fā)性的氦-3,它作為一種潛在能源,賦存在月壤中,具有很高的開采價(jià)值,我們可以從月壤中把它收集起來加以利用。”
李雄耀副研究員還說:“相對(duì)地球上的礦物資源,我認(rèn)為最為珍稀的還屬克里普巖。”克里普巖是月球上的一種有特殊化學(xué)成分的棕黃色玻璃狀巖石。現(xiàn)在普遍認(rèn)為克里普巖是由一個(gè)在45億年前撞擊地球的火星似物體導(dǎo)致。這次撞擊導(dǎo)致大量的物質(zhì)流進(jìn)了地球軌道上,然后形成了月球,大部分的物質(zhì)在月球中溶化,然后形成了巖漿海洋。巖漿海開始結(jié)晶,橄欖石、輝石等礦產(chǎn)沉沒,然后形成了月球的地幔。這時(shí)鈣長石開始結(jié)晶,由于其密度低及浮動(dòng),鈣長石的結(jié)晶慢慢地形成了一個(gè)斜長巖殼。這次的結(jié)晶也就形成了克里普巖。
月球礦巖中的氦-3可作為核能原料
在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,地球上很多不可再生資源在加速枯竭。如何協(xié)調(diào)資源與發(fā)展的平衡成為一大難題。那么月球上這些琳瑯滿目的礦巖能否為人類可持續(xù)發(fā)展提供幫助?
首先我們不得不提的是,目前已被世界公認(rèn)的高效、清潔、安全的核聚變發(fā)電燃料——“氦-3”。李雄耀副研究員表示說,人類可以從月球上的一些礦物里將氦-3收集起來,作為核能的原料。根據(jù)科學(xué)統(tǒng)計(jì)表明,10噸氦-3就能滿足我國一年所有的能源需求,100噸氦-3便能提供全世界使用一年的能源。
物以稀為貴,克里普巖作為月球上獨(dú)有的一種珍稀巖石,為人們所關(guān)注。對(duì)此,李雄耀副研究員說:“月球上的克里普巖里富含了大量的鉀、磷以及稀土元素,將來可能作為這些元素的礦床進(jìn)行開采。其中稀土元素已廣泛應(yīng)用于電子、石油化工、冶金、機(jī)械、能源、輕工、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。我國雖然擁有豐富的稀土礦產(chǎn)資源,但由于開采、出口力度大,稀土資源在不斷減少。面對(duì)這一現(xiàn)實(shí),我們?cè)O(shè)想今后或許能利用一下月球上的克里普巖。”