月球上是否存在水对于月球演化和资源开发至关重要，并引发了学术界长达半个多世纪的研究探索。据中科院物理所官方账号介绍，我国嫦娥5号采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩（~20亿年），并且是迄今为止纬度最高的月球样品，为月球水的研究提供了新的机遇。

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心陈小龙研究员，金士锋副研究员、博士生郝木难等与北京科技大学郭中楠副教授，天津大学殷博昊工程师，中国科学院青海盐湖所马云麒研究员，郑州大学邓丽君工程师等合作，在嫦娥五号带回的月球样本中，发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体：ULM-1。

这一发现标志着首次在月壤中发现了分子水，同时揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式。

ULM-1的照片和成分组成

基于单晶衍射和化学分析，研究人员发现这些月球水和铵以一种成分为(NH4,K,Cs,Rb) MgCl3·6H2O的水合矿物形式出现。该矿物分子式中含有多达六个结晶水，水分子在样品中的质量比高达41%。

在红外和拉曼光谱上，均可以清晰地观察到源于水分子和铵的特征振动峰。晶体的电荷密度可以清晰地看到水分子中的氢。ULM-1的晶体结构和组成与地球上近年来发现的一种稀有火山口矿物相似。

ULM-1的晶体结构和电荷密度

在地球上，该矿物是由热玄武岩与富含水和氨的火山气体相互作用形成，这一发现为月球上的水和氨的来源提供了新的线索。

这种水合矿物的发现还为我们揭示了月球上水分子可能存在的一种形式——水合盐。与易挥发的水冰不同，这种水合物在月球高纬度地区（嫦娥5号采样点）非常稳定。

不同地球和地外行星物质中氯同位素的分布

这意味着，即使在广阔的月球阳光照射区，也可能存在这种稳定的水合盐，为月球资源的利用和探索提供了更为广阔的前景。

月球表面水合矿物的发现标志着对月球水和铵研究的重大突破，也为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。

ULM-1结晶对月球火山气体中水逸度的限制