澳大利亞土壤學(xué)家馬萊克-扎比克，利用同步加速器納米X線體層照相術(shù)對(duì)土壤樣本進(jìn)行研究
月球土壤的顯微鏡照片，納米顆粒內(nèi)的氣泡清晰可見(jiàn)。這些氣泡讓月球土壤擁有怪異的特性
佩戴3D眼鏡時(shí)看到的月球土壤中納米顆粒的3D圖像
未佩戴3D眼鏡時(shí)看到的圖像，展示了巖石內(nèi)的玻璃狀顆粒
北京時(shí)間6月25日消息，借助于同步加速器納米X線體層照相術(shù)，澳大利亞土壤學(xué)家馬萊克-扎比克對(duì)月球土壤樣本進(jìn)行了研究，最后揭示出月球土壤一些怪異特征背后的機(jī)械學(xué)原理。納米X線體層照相術(shù)使用透射X光顯微鏡，用于研究納米材料，能夠拍攝納米顆粒的3D圖像。
1969年，“阿波羅11”號(hào)宇航員登上月球。在月球塵土層中，他們發(fā)現(xiàn)了奇怪的現(xiàn)象。在漫長(zhǎng)的歲月變遷中，月球塵土完全處于不受打擾的靜止?fàn)顟B(tài)，除了偶爾遭到隕石撞擊。在遭到擾亂時(shí)，月球塵土表現(xiàn)出怪異的行為。月球塵土能夠懸浮在地表上方，懸浮時(shí)間無(wú)法用月球弱引力解釋。它們還具有很強(qiáng)的粘性，能夠依附在航天服和設(shè)備上，就像依附在地表一樣。此外，月球塵土也具有抗熱特性。在直射陽(yáng)光照射下，月球地表溫度接近水的沸點(diǎn)，但在地下幾英尺處，溫度則低于水的凝固點(diǎn)。
一直以來(lái)，科學(xué)家就未能完全揭開(kāi)這些與眾不同的特性背后的秘密。為了揭開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)，澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院的土壤學(xué)家馬萊克-扎比克博士前往臺(tái)灣，利用納米顯微鏡研究月球土壤。在太空競(jìng)賽所處的時(shí)代，科學(xué)家還沒(méi)有發(fā)明這項(xiàng)技術(shù)。扎比克表示科學(xué)家很久以前就對(duì)月球土壤(浮土)的怪異特性進(jìn)行了研究，但在土壤中發(fā)現(xiàn)的納米和亞微顆粒并沒(méi)有引起他們的重視，對(duì)這些顆粒的來(lái)源也沒(méi)有進(jìn)行研究。這些顆粒存在于玻璃泡中，玻璃泡是隕石撞擊的產(chǎn)物。
扎比克將土壤樣本帶到臺(tái)灣，利用一項(xiàng)新技術(shù)在不破壞玻璃泡情況下對(duì)其進(jìn)行研究，了解里面的顆粒。這項(xiàng)新技術(shù)名為“同步加速器納米X線體層照相術(shù)”，用于研究納米材料。納米X線體層照相術(shù)使用透射X光顯微鏡，能夠拍攝納米顆粒的3D圖像。
扎比克說(shuō)：“研究得出的發(fā)現(xiàn)讓我們感到吃驚。我們?cè)詾闀?huì)在玻璃泡內(nèi)發(fā)現(xiàn)氣體或者蒸汽，就像地球上的玻璃泡那樣，月球玻璃泡內(nèi)存在一個(gè)具有高度滲透性的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)由怪異的玻璃狀顆粒構(gòu)成。玻璃泡內(nèi)的納米顆粒似乎由隕石撞擊月表時(shí)形成的熔巖構(gòu)成。在遭到隕石撞擊之后，玻璃泡被毀壞，釋放出里面的納米顆粒。月球表面的巖石也在撞擊中遭到破壞并與納米顆�；旌显谝黄穑纬瑟�(dú)特的月球土壤。”
扎比克指出納米顆粒的行為遵循與普通物理學(xué)原理完全不同的量子物理學(xué)原理。因此，含有納米顆粒的材料會(huì)表現(xiàn)出怪異的特征。他說(shuō)：“納米顆粒體積微小，它們的怪異特征由體積決定，而不是它們的構(gòu)成。我們對(duì)量子物理學(xué)了解不多，但根據(jù)我們的研究，從玻璃泡中鉆出之后，納米顆粒與其他土壤要素混合在一起，賦予月球土壤與眾不同的特性。月球土壤帶靜電，因此能夠懸浮在地表上方。雖然充滿化學(xué)活性，月球土壤的導(dǎo)熱性能很差，地表上的土壤溫度可達(dá)到160度，地下2米的溫度卻只有零下40度。此外，月球土壤具有很強(qiáng)的粘性并且易碎，能夠磨損金屬和玻璃表面�！�
扎比克表示月球并不像地球一樣擁有大氣層，因此無(wú)法降低隕石撞擊產(chǎn)生的影響。他說(shuō)：“撞擊月表的隕石能夠產(chǎn)生非常劇烈的反應(yīng)，所產(chǎn)生的高溫熔化月表巖石。猛烈的撞擊導(dǎo)致壓力消失，形成真空。氣泡在熔化的玻璃巖內(nèi)形成并發(fā)生逃逸，就像軟飲料中的氣泡一樣。我們的研究揭示了這些顆粒如何在這一過(guò)程中演化，可能幫助我們找到一種完全不同的納米材料生產(chǎn)方式。”扎比克及其研究小組的研究發(fā)現(xiàn)刊登在“國(guó)際學(xué)術(shù)研究網(wǎng)絡(luò)”出版社的《天文與天體物理學(xué)報(bào)》上。(來(lái)源：新浪科技訊 孝文)
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