数十亿年来暴露在辐射下对月球玻璃的影响

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玻璃粒子的L-R和H-A样品的结构特征ⅰ. L-R样品和H-A样品的明场截面透射电镜图象。每个插图显示一个衍射晕状SAD图案，表明完全玻璃结构。(D)L-R样本和(E)H-A样本的HRTEM图像。(C)L-R样本(左)和H-A样本(右)之间的SAD模式比较。(F)从(C)中所示的SAD图案获得的L-R和H-A样品的结构因子S(q)。信用:科学进展(2023)。DOI: 10.1126

（）据美国物理学家组织网（鲍勃·伊尔卡）：松山湖材料实验室的一组材料科学家与中国空间技术研究院和中国科学院的同事合作，发现数十亿年的辐射暴露使月球上的玻璃变得更坚硬。

在他们发表在《科学进展》杂志上的论文中，该研究小组描述了他们如何测试由中国嫦娥五号月球着陆器带到地球的月壤样本，然后处理这些样本以使它们恢复活力，用于比较目的。

人类制造玻璃已经有大约4000年的历史；另一方面，大自然已经做了几十亿年了。在这项新的努力中，研究小组研究了月球上由流星体撞击和融化月壤自然形成的玻璃——其中一些已经有几十亿年的历史。

先前的研究表明，月球表面散落着微小的玻璃碎片，每一块玻璃都受到宇宙射线和太阳辐射的影响。在这项新的努力中，研究小组想知道这种撞击对月球玻璃产生了什么样的影响。

为了找到答案，研究人员获得了嫦娥五号月球着陆器带回的五块非常小的玻璃——每块都不到一根头发的宽度。每一个都用透射电子显微镜进行了研究，这让研究小组可以看到它的结构。他们还挤压每个样本，观察它们对力的反应。这两种研究方法为研究人员提供了一个基线，以了解更多关于老化如何影响玻璃碎片的信息。

然后，研究小组将每个玻璃样品置于650摄氏度的高温下大约5分钟。这样的热处理刚好足以让玻璃开始熔化，研究人员认为这种处理可以让样本恢复到原始形态。这样做可以让研究人员将玻璃的原始形态与当前状态进行比较，让他们看到数十亿年的辐射对他们造成了什么影响。

在观察差异时，研究小组发现杨氏模量发生了重大变化，杨氏模量测试材料在变形前可以承受多大的力——他们发现变化高达70%。他们还发现辐射轰击使玻璃更加坚硬。