月球上的水呢？

另一個(gè)懸而未決的問題是，就高度親鐵元素而言，為什么地球和月球會如此不同？

供研究人員研究的月球巖石樣本非常有限，只有阿波羅宇航員帶回來的一些，以及偶爾落在地球上的一些月球隕石，但所有這些樣品都非來自月球內(nèi)部深處。令研究人員吃驚的是，對這些巖石的化學(xué)分析計(jì)算結(jié)果表明，月球地幔高度親鐵元素含量遠(yuǎn)低于地球地幔，只占了大約2%的比例。

如果后吸積的說法是正確的，那么地球和月球所受到的帶有金和其他元素的隕石撞擊應(yīng)該是相同的，月球地幔也應(yīng)該擁有與地球類似的高度親鐵元素的含量，但事實(shí)似乎并非如此。達(dá)伊和沃克認(rèn)為部分原因可能是因?yàn)樵虑虻捏w積比地球要小得多。

達(dá)伊將太空隕石轟炸地球和月球想象為某個(gè)人向一對體型大小不同的狗扔雪球，結(jié)果會怎么樣呢？“統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，雪球與身形高大的獵犬碰撞的概率要遠(yuǎn)高于身材矮小的吉娃娃。”他說。換句話說，在太空隕石轟炸中，地球獲得更多的鉑和金僅僅是因?yàn)樗捏w積比月亮要大得多，這兩個(gè)星體經(jīng)歷了相同的隕石“雪球”轟炸，但大的天體表面顯然會受到更多“雪球”的光顧。

模擬月球內(nèi)部高壓的實(shí)驗(yàn)顯示，富含鐵元素和缺少鐵元素的硫化亞鐵具有不同的晶體結(jié)構(gòu)（上圖：含鐵量96%，下圖：含鐵量25%）。硫化亞鐵有可能被困在了月球深處的親鐵元素中，這可能也是為什么月球上硫的豐度值不同于地球的原因。

除了地球化學(xué)的解釋之外，另外還有一種可能的解釋是，月亮雖然沒有一個(gè)可以吸收高度親鐵元素進(jìn)入其內(nèi)部的內(nèi)核，但不排除其他什么東西或力量將鉑和金留存在月球深處的可能性。加拿大達(dá)爾豪斯大學(xué)地球化學(xué)家詹姆斯·布雷南說道，這個(gè)東西就是硫。

親鐵元素對硫也有親和性，在沒有其他金屬的情況下，高度親鐵元素也會與硫元素“親近”結(jié)成團(tuán)。通過研究這兩者之間的相互作用，地球化學(xué)家可以從中梳理出數(shù)十億年地質(zhì)史的大致脈絡(luò)，探索巖石在受到擠壓和被融化的時(shí)候，各種元素的行為以及會發(fā)生的變化等。

不久前，科學(xué)家進(jìn)行了模擬月球地幔巖石組成成分的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。早先研究表明月球深處沒有足夠多的硫，不足以形成硫化鐵，但模擬月球地幔的實(shí)驗(yàn)表明，月球上存在有硫化鐵，而且儲量穩(wěn)定。正是硫化鐵吸引了高度親鐵元素，將它們留在了看不見的月球深處。

硫的存在可能具有更廣泛的意義，可有助于我們解開太陽系內(nèi)地球、月球和其他星球上水從何處來的疑問。硫和水都是相對易揮發(fā)性的化合物，且經(jīng)常相伴相隨一起出現(xiàn)。研究人員認(rèn)為，很久以前月球就失去了硫和水，畢竟今天的月球表面干燥而貧瘠。但近年來科學(xué)家們對月球巖石融化的液滴進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)了令人驚訝的大量的硫和水，表明月球曾經(jīng)有過水，而且可能比我們想象的還要濕潤。