月球壯觀“火噴泉”揭秘：碳氧生成一氧化碳

新浪科技訊 北京時間8月27日消息，據國外媒體26日報導，月球曾有壯觀的“火噴泉”，就和今天你在夏威夷看到的那樣。科學家在月球火山玻璃的微小玻璃粉中發現這些岩漿噴泉的殘留物。這些火山玻璃是阿波羅號宇宙飛船在月球上收集的。如今，美國科學家認為，他們識別了引發月球表面岩漿噴發的揮發性氣體，最終弄清楚它們形成的原因。

火噴泉是一種頻繁出現在夏威夷的岩漿噴發，會伴有大量揮發物。岩漿從地下深處上升時，揮發性化合物變成氣體。一旦這些氣體來到地面，就會膨脹，使岩漿噴發到空中。這有點像先晃動百事可樂瓶子然后打開蓋子時發生的情況。

地球、環境與行星科學副教授阿爾貝托-薩爾表示：“許多年來，科學家一直對月球表面的這類噴發生怎樣的氣體感到困惑。如果這種氣體不見了，就很難弄明白它是什麼。”

這項刊登在《地球自然科學》雜誌上的研究顯示，和月球表面火噴泉有關的岩漿含有數量非常多的碳。岩漿從月球地下深處升起時，碳和氧發生反應，生成大量一氧化碳氣體，而這一氧化碳氣體正是火噴泉將火山玻璃噴射到月球表面各個部分的原因。

許多年來，科學家認為月球缺乏氫和碳等揮發物。直到過去10年內，科學家才在月球樣本中發現揮發物。2008年，薩爾和同事在月球玻璃粉中探測到水。隨后，他們又發現硫磺、氯和氟等。

盡管月球和曾經認為的那樣並沒有完全耗盡揮發物，但科學家一直沒有發現和火噴泉噴發相匹配的揮發物。例如，如果水是個驅動因素，那月球樣本中就該有礦物學特徵，可結果沒有發現這類特徵。

在這項最新研究中，薩爾和他的同事仔細研究了阿波羅15號和17號宇宙飛船帶回地球的玻璃粉末。他們尤其分析了含有熔融包裹體的樣本。這些包裹體是一些微小的岩漿塊，它們困在橄欖石晶體中。這些晶體誘捕了從岩漿中釋放出來的氣體。

卡內基科學研究所的艾瑞克-豪瑞研發出一項先進的離子探針技術，它使碳的檢測極限減少了兩個數量級。豪瑞表示：“該突破依賴於卡內基研究所的納米二次離子質譜(NanoSIMS)離子探針的超強能力。它可以測量水平超低的碳，而且適用於一根人發直徑的物體。不管從科學還是從技術角度來，這都是一個顯著成就。”

研究人員認為，碳會在其他揮發物前脫氣，因為它和氧發生化學反應，形成一氧化碳氣體。薩爾：“大多數碳會在月球表面深處脫氣。氫等其他揮發成分后來脫氣。這時，岩漿更接近於地表。這就意味碳是火噴泉早期階段的驅動因素。”這些研究人員，該發現還為月球內部有一些揮發物儲量以及它們和地球揮發物儲量有共同起源的觀點提供更多證據。

科學家在月球熔融包裹體中探測到的碳含量非常類似於他們在地球大洋中脊噴發的玄武岩中發現的碳含量。這對了解月球起源具有重要意義。

科學家認為，月球形成於一個火星大小的天體撞擊地球時，而這個時期處在地球非常早的歷史時期。巨大撞擊生的碎片合併，繼而形成月球。

薩爾：“揮發物證據顯示，地球上的一部分揮發物從那次撞擊中保存下來，然后包裹在月球的堆積層中。還有一種解釋是，揮發物在同一時間被轉移到地球和月球。它們有一個共同的來源，或許是原始隕石的巨大撞擊。”(孝文)