月表水的來(lái)源與空間分布特征，是揭示月球形成與演化歷史的關(guān)鍵線索，也為月球資源利用的可行性研究奠定基礎(chǔ)，具有重要的科學(xué)價(jià)值與應(yīng)用意義。嫦娥五號(hào)、嫦娥六號(hào)帶回的月壤為系統(tǒng)評(píng)估從低緯度到中緯度地區(qū)水的空間分布與含量，探索正面與背面的水分布和來(lái)源差異，創(chuàng)造了前所未有的研究條件。

　　中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、上海技術(shù)物理研究所、地球化學(xué)研究所等，針對(duì)采集自月球背面中緯度區(qū)域的嫦娥六號(hào)月壤，開(kāi)展紅外光譜測(cè)量、氫含量和同位素組成深度剖面分析等多維度研究，確定其水含量和來(lái)源，揭示出月球太陽(yáng)風(fēng)來(lái)源水的空間分布主要受控于緯度和月壤成熟度。

　　團(tuán)隊(duì)對(duì)嫦娥六號(hào)月壤進(jìn)行了光譜測(cè)量，利用納米離子探針對(duì)20多個(gè)顆粒開(kāi)展了高空間分辨的氫含量和氫同位素分析。結(jié)果顯示，月壤樣品光譜在約2.8μm處呈現(xiàn)顯著的OH/H2O吸收特征，據(jù)此計(jì)算的水含量為183±34ppm。納米離子探針測(cè)量顯示，該月壤具有非常低的氫同位素組成，說(shuō)明月球正背面的表層水絕大部分來(lái)自于太陽(yáng)風(fēng)的貢獻(xiàn)。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步分析月壤顆粒的氫注入剖面發(fā)現(xiàn)，中緯度顆粒表層氫含量更高，揭示太陽(yáng)風(fēng)注入在正面與背面月壤顆粒所產(chǎn)生的水含量分布具有緯度依賴(lài)性。

　　團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)嫦娥六號(hào)月壤整體的水含量顯著高于嫦娥五號(hào)。嫦娥六號(hào)月壤的近紅外光譜斜率更陡，且玻璃質(zhì)物質(zhì)與亞微觀金屬鐵（Fe0）的含量更高，表明其成熟度更高。由此可見(jiàn)，在排除緯度影響后，成熟度是調(diào)控月壤整體水含量的又一重要因素。結(jié)合玻璃相含水更高的特征，可推斷月球風(fēng)化層中的玻璃質(zhì)物質(zhì)可能是太陽(yáng)風(fēng)來(lái)源水的主要宿主。

　　研究結(jié)果表明，緯度（溫度）和月壤成熟度是控制月球風(fēng)化層水含量的兩個(gè)主要因素。在高緯度地區(qū)高度成熟的月壤中，水含量可能更高。該研究結(jié)果為未來(lái)的月球資源原位利用提供了重要參考。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-地球科學(xué)》（Nature Geoscience）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等的支持。