新聞緣起
北京時間1月10日消息,澳大利亞古生物學家伯格—拉斯穆森已經在西澳大利亞發現已有10億年歷史的靜海石,以前它被認為是月球上獨有的礦石。這篇論文于本周發表,拉斯穆森表示,他們在澳大利亞的6個地點發現這種礦石,也許它在地球上“很普遍”。
探索月球似乎是一個經久不衰的話題。人類對月球的觀測、探測與研究貫穿了整個人類的文明史。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。在物質能源需求不斷擴大的今天,人類不禁暢想:是否可以將月球發展成為我們的天然礦場?這一暢想能否實現?在探索過程中我們會遇到哪些困難?本期共享科學邀請中國科學院地球化學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,稀有金屬的儲藏量比地球還多。但具體分布著哪些礦源對大眾來說還是一個空白點。李雄耀副研究員對這個問題做出了介紹:“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:“相對地球上的礦物資源,我認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成分的棕黃色玻璃狀巖石。現在普遍認為克里普巖是由一個在45億年前撞擊地球的火星似物體導致。這次撞擊導致大量的物質流進了地球軌道上,然后形成了月球,大部分的物質在月球中溶化,然后形成了巖漿海洋。巖漿海開始結晶,橄欖石、輝石等礦產沉沒,然后形成了月球的地幔。這時鈣長石開始結晶,由于其密度低及浮動,鈣長石的結晶慢慢地形成了一個斜長巖殼。這次的結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
在經濟高速發展的今天,地球上很多不可再生資源在加速枯竭。如何協調資源與發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發展提供幫助?
首先我們不得不提的是,目前已被世界公認的高效、清潔、安全的核聚變發電燃料——“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。根據科學統計表明,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有的一種珍稀巖石,為人們所關注。對此,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行開采。其中稀土元素已廣泛應用于電子、石油化工、冶金、機械、能源、輕工、環境保護、農業等領域。我國雖然擁有豐富的稀土礦產資源,但由于開采、出口力度大,稀土資源在不斷減少。面對這一現實,我們設想今后或許能利用一下月球上的克里普巖。”