嫦娥五号带回月壤中，为何会有玻璃颗粒？

钛媒体注 ：本文来自腾讯太空，作者为乔辉，钛媒体经授权发布。

近日，“月球样品001号”月壤在国家博物馆对公众开放，顿时引发了全国人民的关注和热议。

2020年12月17日，嫦娥五号探测器返回舱安全着陆，带回了1731克的月球样品，首次实现了我国地外天体采样返回。

据悉，月球样品001号装有100克月壤样品，其容器材质为人造水晶，整体造型借鉴自国博馆藏的系列青铜“尊”造型，整体外部造型高38.44cm，象征地球与月亮间的平均间距384400公里；整体外部造型宽22.89厘米，象征嫦娥五号自发射到返回的任务时长22.89天。月壤储存在其中心部位的空心夹层球体造型之中。

月球上的土和地球上的土主要区别是什么？

据介绍，所谓的月壤其实是一层沙，或许叫月沙可能更准确，它几乎完全是由天体撞击作用形成的。体积较大的基岩在小天体的撞击作用下，不断打碎、混合和翻动，最终在月球表面形成了一层数米到十几米厚的沙土层。

这些沙土颗粒的平均直径约为100微米（0.1毫米），不含任何有机成分，成分主要是橄榄石、辉石、钛铁矿、斜长石以及玻璃态物质。什么？玻璃？是的。

月球样品中为什么会有玻璃颗粒？

一般在人们的认知当中，玻璃是现代工业的产物，难不成月球曾经有史前文明登陆过？当然不是了。

图注：普通望远镜下的月亮，布满了大大小小的陨石坑（本文作者拍摄）。

通过望远镜，我们能看到月面上布满了大大小小的环形山，这些环形山大多是由早期小行星撞击而成。月球由于没有大气层的保护，这些小天体撞击月面的速度高达每秒十几公里到几十公里不等，撞击产生高温高压，能够熔融二氧化硅，产生大量的天然玻璃状物质。

其实，目前月球仍然时而遭受小行星的撞击，只不过频率不如早期高，但每次撞击都会产生玻璃状物质。虽然月面各处的月壤成分有些差别，但几十亿年下来，整个月壤中普遍含有玻璃状物质。

图注：世界第一颗原子弹爆炸时产生的核火球。

在核试验场中，也能形成大量的玻璃状物质。1945年，人类第一颗原子弹在美国新墨西哥州沙漠地区上空爆炸，爆炸当量接近二万吨TNT炸药！上亿度的高温把托举原子弹的铁塔熔化，地面上的沙子被吸入火球内部熔融，最后像雨滴一样落下来。

图注：世界第一颗原子弹爆炸场地产生的玻璃态物质。

据说当时人们并没有注意到这种绿色的玻璃石，后来才注意到有一些玻璃状矿物不寻常地散落开来，人们甚至收集这种绿色玻璃石碎片作为纪念品。在地面核试验中都会形成类似的玻璃石。

美国曾经送给我们一克月岩

2005年，本文作者还在大学时代就有幸聆听过欧阳自远院士的科普讲座，欧阳自远院士是我国探月工程首席科学家。当时他回忆说，1978年5月28日，美国派出总统国家安全事务顾问布热津斯基访问中国，并带来了卡特总统向中国赠送的礼物：质量仅1克的月岩样品。月岩样品放在一块有机玻璃内，看上去有指甲盖般大小。这份样品被一分为二：一半珍藏在北京天文馆让公众参观；另外一半用于研究，研究人员竟然发表了十多篇重要论文。

现在，我们自己从月球采回来多达1731克样品，这些样品是从月球“风暴洋”北部吕姆克山脉附近采集的，这个地方其他国家从未到访过，该地存在大约13亿至20亿年前的玄武岩，获得这些年轻玄武岩的同位素年龄，将有助于推进对月球火山活动和演化历史的认识。