不得了！中子扫描揭开“黑美人”陨石隐藏的火星水史

探索宇宙奥秘 · 理性思考

一块来自火星的石头，竟然藏着这颗红色星球几十亿年前的“解渴”秘密。

这块石头名叫“黑美人”，学名为NWA 7034。

它是目前地球上最古老的火星陨石之一，形成于约45亿年前。

以前，科学家想研究它，必须把它切开、甚至粉碎。

这就像为了鉴定一幅古画，非得刮掉一层颜料一样让人心疼。

但现在，丹麦技术大学的研究人员换了个新玩法。

他们利用最新的中子扫描技术，在不破坏陨石的前提下，直接透视了它的内部。

结果令人大吃一惊：这块石头里藏着远超预期的水分。

这项研究不仅证实了火星早期曾遍布液态水，也为未来的样本分析立了新规矩。

要读懂这项研究，得先理解科学家手里的新工具。

我们熟知的CT扫描通常用的是X射线。

X射线有个特点：它怕重元素，容易被铁、钛这类重金属阻挡。

所以，X射线CT看骨骼、看金属零件是一把好手。

但在寻找轻元素，特别是氢元素时，它的能力就捉襟见肘了。

而水正是由氢和氧组成的，找不到氢，就很难精准定位水。

这次研究引入了中子CT技术。

中子不带电，穿透力极强。

它不仅能轻松穿透重金属外壳，还特别擅长与轻元素发生相互作用。

简单来说，X射线擅长看“硬”的，中子擅长看“软”的。

研究人员把这两种技术结合起来，对“黑美人”进行了一次“全身体检”。

这种“双管齐下”的方法，既看清了陨石的矿物结构，又锁定了藏水的位置。

这是一种无损检测技术的胜利。

科学家终于不用再为了看一眼内部，就把珍贵的陨石给毁了。

扫描结果出来后，科学家在陨石中发现了一些特殊的“碎屑”。

在地质学上，碎屑是指大岩石里包裹的小岩石碎片。

这些碎片并不普通，它们被称为“富氢羟基氧化铁”，简称H-Fe-ox。

这些小碎屑虽然只占样本体积的0.4%，但却是含水的绝对主力。

经过化学计算，它们贡献了样本中约11%的水分。

整个“黑美人”陨石的水含量高达6000ppm（百万分比浓度）。

这个数字在火星陨石里是非常惊人的。

要知道，现在的火星是个干燥的荒漠，大气中水汽极少。

这多出来的水从哪儿来？

这说明，在45亿年前，这块岩石形成的时候，火星表面并不缺水。

更有意思的是，这一发现与NASA“毅力号”火星车的探测结果遥相呼应。

“毅力号”在耶泽罗陨石坑也发现了水的证据。

而“黑美人”来自火星完全不同的区域。

两处不同的地点，都指向了同一个结论：火星早期的液态水分布是广泛的。

那时的火星，可能不仅仅是有几个小水坑，而是真的存在过湿润的表面环境。

这项研究把火星“海洋时代”的证据链条，扣得更紧了。

这项技术的突破，对未来的深空探测有着深远影响。

原本，科学家寄希望于美国的火星样本返回任务（MSR）。

他们计划用这些CT技术直接扫描从火星带回来的密封样本。

甚至连密封样本的钛合金罐子都不用打开，就能一探究竟。

由于预算和技术难题，NASA最近宣布取消了这一任务。

这让火星样本的返回时间表变得遥遥无期。

但这并不意味着我们要停下来。

目光转向东方，中国的天问三号任务正在稳步推进。

这将是人类历史上首次实现火星采样返回，预计在2030年前后把火星土壤带回地球。

中国在这一领域的技术储备非常扎实。

在月球样品的研究中，中国的科研团队已经大量使用了高精度的CT扫描技术。

例如，对嫦娥五号月岩的研究，就成功实现了在不破坏样品的情况下解析其微观结构。

对于未来的火星样本，中子CT技术同样是中国科学家的“杀手锏”。

我们完全有能力在不打开密封罐的情况下，精准分析样本的水分和挥发性组分。

这不仅能保护样本的原始环境，还能最大程度保留样本的科研价值。

目前，中国科学院等机构的相关团队，已经在针对地外样品开展针对性的无损检测技术研发。

我们不仅在赶路，而且在铺路。

当“黑美人”的秘密被中子束照亮时，我们也看到了中国行星科学未来的无限可能。

这不仅是技术的进步，更是人类探索宇宙方式的升级。

Estrid Buhl Naver et al, Direct detection of hydrogen reveals a new macroscopic crustal water reservoir on early Mars, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2601.08390