每吨多少克
当我们看月球的照片时，它基本上是灰色的月球土壤和岩石，没有水的痕迹。可以说，月球表面比地球上最干燥的沙漠干燥得多。然而，中国科学家对嫦娥五号带回的月球土壤的最新研究结果表明，在嫦娥五号采样区，一吨月球土壤含有120克水。
2022年1月8日，中国科学院地质与地球物理研究所等单位的研究人员根据嫦娥五号携带的“月球矿物光谱仪”探测到的数据，首次获得了月球表面的水分含量。他们认为，嫦娥五号采样区的含水量低于120ppm（百万分之一），相当于一吨月球土壤中约120g的水，含水量为0.012%。同时，还发现从其他地方喷发到采样区的一些古老岩石中的含水量约为180ppm，相当于每吨岩石中约180g的水，含水量为0.018%。这两个含水量值高于科学家最初的想象。
然而，这里提到的月球表面的水不是我们常见的液态水或固态冰。该光谱仪检测到的“水”是指月球土壤和月球岩石中的水分子或羟基，但在一定条件下也可以转化为普通水。因为水分子在稍微加热时会耗尽，羟基需要更高的温度才能沉淀。
那么水是从哪里来的呢？从根本上说，它实际上是从太阳发出的，因为太阳喷出的太阳风中含有大量氢离子，这些氢离子的飞行速度非常快，高达每秒600~1200公里。由于月球表面没有空气，当含有大量氢离子的太阳风到达月球表面时，它会与月球土壤表面的氧元素结合，形成水分子，因此月球表面的水实际上是来自太阳的礼物！就其形成方式而言，由于整个月球都暴露在太阳风中，月球表面应该会形成这种形式的水分子。
那么为什么月球岩石中有更多的水呢？它比月球土壤每吨多60克。这是因为尽管太阳风可以与月球表面的氧气结合形成水分子，但阳光可以蒸发这些水分子，因此月球表面仍然非常干燥，否则月球表面应该充满水。尽管每吨月球的含水量为120克，但仍远低于地球沙漠中每吨沙子的含水量。
然而，每吨月球土壤120克的水很可能是月球土壤含水量的最低值，因为嫦娥五号的着陆点风暴海本身就是月球早期的火山区。长期的火山喷发使那里大量的水干涸。因此，事实上，嫦娥五号的着陆点也是月球上最干燥的地区之一。在这个区域之外，月球土壤中的水分含量应该更高。
当人类开始开发月球时，月球上最重要的资源就是水。将水从地球运送到月球的成本太高，因此必须使用当地材料来大规模开发月球。然而，在上面提到的月球表层土壤中，每吨使用120克水是非常困难的，因为提取一公升水需要大约10吨月球土壤。这个成本太高了，所以虽然月球上有水，但提取和利用它是不现实的。如果你想利用月球上的水，你必须考虑其他方法。
事实上，许多月球探测器的月球表面都发现了水。早在2005年，美国探测器就在月球南极发现了大量的水。月球土壤中的水冰含量高达22%，即每吨月球含220升水。这种含水量远远高于每吨月球土壤120克的含水量。此外，它还是非常宝贵的水。只要提取水冰并将其融化净化，这就是美国和中国的月球探测器和载人登月项目选择月球南极的原因之一。
除了月球南极，其他地区也有富水地区。我们必须注意到月球上布满了陨石坑。其中有些陨石坑是小行星撞击形成的，有些是彗星撞击形成的。小行星和彗星上的水通常比月球上的水多。许多彗星的含水量甚至超过50%。当这些彗星撞击月球时，由于月球上没有空气，强大的撞击力会使彗星直接钻入月球表面。因为它被月球土壤覆盖，水很难蒸发，所以彗星携带的大部分水将留在月球上。
因此，寻找月球表面的水，彗星撞击的陨石坑也是一个很好的选择。其含水量将远大于嫦娥五号着陆区的含水量。它也是月球南极之外最有价值的地方。
参考资料：
光明。com在2022年1月10日发表的文章“采样区的一吨月球土壤含有约120克水”
月球探测器科学天文太阳风