月壤中為什么有玻璃

2020年12月17日，嫦娥五號(hào)返回艙安全著陸，帶回了近兩公斤的月球樣品，首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)地外天體采樣返回。據(jù)悉，月球樣品001號(hào)裝有100克月球土壤樣品，其容器材質(zhì)為人造水晶，月壤儲(chǔ)存在其中心部位的空心夾層球體造型之中。

從20倍放大下看到的月壤，無論是反射光還是透視光下，都能明顯看到褐色的玻璃狀物質(zhì)。我們常見的玻璃都是人工燒制的產(chǎn)物，月球上怎么來的碎小的玻璃呢？

美國(guó)阿波羅登月是50多年前的事情，美國(guó)和其他國(guó)家的月球基地也還停留在紙面上，很顯然月球上的玻璃并不是人工產(chǎn)物。

人造玻璃是高溫下生產(chǎn)的，同樣的天然高溫環(huán)境下也會(huì)產(chǎn)生玻璃，比如隕石撞擊高溫下巖石熔化再冷卻后就會(huì)形成玻璃狀物質(zhì)。

1844年，英國(guó)科學(xué)家達(dá)爾文從澳大利亞獲得了一塊奇怪的玻璃質(zhì)石塊（后來被命名為達(dá)爾文玻璃），當(dāng)時(shí)對(duì)它的起源主要有兩種解釋：一是地球起源說，認(rèn)為它是火山噴發(fā)的產(chǎn)物，或者隕石撞擊地球的產(chǎn)物；二是月球起源說，認(rèn)為它是月球火山噴發(fā)或被隕石撞擊后飛濺出來的。

地球表面有一層稠密的大氣層，絕大多數(shù)隕石都沒落到地面就燃燒殆盡，只有較大的隕石才能落到地面。而月球沒有稠密大氣層的存在，大小隕石都能撞擊月球形成隕石坑。

由于沒有大氣層緩沖降低隕石的速度，隕石撞擊月面的速度普遍超過12公里/秒，碰撞發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊波和熱量，隕石表面和被撞擊的月面在一瞬間迅速熔化甚至氣化，同時(shí)大量物質(zhì)在撞擊時(shí)飛濺而出。

無論是留在月面還是飛濺而出的熔融狀物質(zhì)，在冷卻后都能形成天然的玻璃，這就是嫦娥五號(hào)月壤中微小的玻璃狀石塊的來歷，也解答了達(dá)爾文玻璃的起源。

由于月壤主要包含巖石、巖床的碎屑、撞擊產(chǎn)生的玻璃質(zhì)微粒等，顆粒質(zhì)地極其微細(xì)，但卻像刀尖一樣銳利。它主要由氧、硅、鐵等元素構(gòu)成，不含有任何有機(jī)養(yǎng)分，而且非常干燥，所以無論種菜還是種土豆都不行。