Discovery of a new lunar mineral rich in water and ammonium in lunar soils returned by Chang'e-5 mission

玄武岩 矿物 天体生物学 地质学 地球化学 挥发物 风化土 地球科学 火山 笼状水合物 矿物学 水合物 化学 物理 有机化学
作者
Shifeng Jin,Munan Hao,Zhongnan Guo,Bohao Yin,Yuxin Ma,Lijun Deng,Chen Xu,Yanpeng Song,Cheng Cao,Congcong Chai,Yunqi Ma,Jiangang Guo,Xiaolong Chen
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2305.05263
摘要

The origin and distribution of lunar water are among the most important issues in understanding the earth-moon system. After more than half a century of laboratory research and remote detection, only hydroxyl contained minerals and lunar ice (H2O) are identified. Here we report the discovery of a hydrous mineral (NH4)MgCl3(H2O)6 in the lunar soil returned by Chang'e-5 mission, which contains 417,000 parts per million H2O. The determined structure and composition are similar to novograblenovite-a terrestrial fumarole mineral formed by reaction of hot basalt in water-rich volcanic gases, whereas the measured isotope composition delta37Cl reached 20.4 parts per thousand, a high value that only found in lunar minerals. We rule out the possibility that this hydrate originated from terrestrial contaminants or rocket exhaust through analysis of its chemical, isotopic compositions as well as the formation conditions. Our finding indicates that water can exist on some parts of the sunlit Moon in the form of hydrate compounds. Moreover, this hydrate is rich in ammonium, providing new information in understanding the origin of the Moon.

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