全球绕月飞行探索任务升温，月球地质演化之谜再次成为科学界关注焦点。

香港中文大学（中大）与美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）合作研究，分析阿波罗17号带回地球的样本“74220”（橙色火山玻璃珠），发现月球火山喷发对月球表面环境的影响可持续数年之久。该发现更新了科学界的传统认知，为月球火山玻璃珠的形成过程提出了全新解释，更为探索月球内部水资源及其他挥发性物质提供了全新研究路径。\大公报记者 华英明

该研究成果日前已于国际顶尖科学期刊《自然通讯》（Nature Communications）上刊登。

岩浆被沉积物掩埋“保温”

火山玻璃珠是研究月球组成的重要关键。长期以来，科学界普遍认为月球火山玻璃珠是火山喷发的岩浆快速冷却并脱气而形成。科学家普遍认为，这些细小玻璃珠来自月球深处，像时间囊一样保留了月球内部水分和其他挥发性物质的重要信息。然而，这些玻璃珠在火山喷发和冷却过程中，会流失部分水分及挥发物质，因此若要准确推算月球内部原本的含水量和其他元素，就必须先了解这些物质是在“何时”以及“如何”流失。

为解开谜团，研究团队深入分析样本“74220”中处于不同冷却与脱气阶段的火山玻璃珠。团队结合扩散、挥发，与冷却的电脑模型，重新建构出喷发物从月球地底喷出到完全冷却的整个过程。

结果发现，若按照科学界传统的假设──如果玻璃珠仅在喷发后数分钟的飞行过程中脱气，将无法解释阿波罗17号样本中极低的挥发物含量。因此，研究团队提出崭新观点：玻璃珠落回月表后，很可能被火山喷发形成的其他沉积物掩埋，沉积物就像“保温箱”一样，令玻璃珠并未迅速冷却，而是在接下来的数年间，持续缓慢地释放出挥发物。

据现今科学界理解，月球存在水资源，主要以水冰的形式集中在月球两极的永久阴影区之中。研究团队表示，是次研究不仅改写了科学界对阿波罗17号样本的诠释，更可能改写科学界对月球水资源的理解。

研究共同第一作者，中大地球与环境科学系教授詹彦表示，研究显示，月球火山喷发可能并不只是单一的短暂事件，其后续影响亦可能持续多年。这不但影响人类如何理解阿波罗样本所记录的月球内部信息，也可能改变我们对月表水分和其他挥发成分如何在月球上迁移的理解。

挥发物数量及成分或被低估

研究共同第一作者，美国加州大学洛杉矶分校教授倪鹏表示，阿波罗17号火山玻璃珠一直是研究月球内部成分的重要样本。团队的研究显示，如果忽略这些喷发物落回月表后经历的长期冷却和持续脱气过程，科学家就可能低估月球内部原本含有的挥发物数量和成分。

团队表示，这次研究将有助科学界重新评估月球火山活动对月表环境的长期影响，并为未来月球样本研究、月球水资源演化、月球极区冰形成的机制，以及短暂大气层的形成，提供崭新的研究路径。