在国家自然科学基金等项目资助下，中国科学院广州地球化学研究所、长江大学联合培养博士生王勇，在长江大学教授夏小平指导下，与中国科学院广州地球化学研究所副研究员徐健等人合作，研究发现月球演化早期外源撞击体为月球内部投送了丰富水。相关成果近日发表于《地球与行星科学通讯》。

长久以来，月球被视作极度干燥的星球，但近20年已被证实内部含一定量水。这些月球水的来源，是“内生水”还是“外生水”，成为行星科学领域备受争议的谜题。早期研究多聚焦于磷灰石、火山玻璃等对象，然而这些对象易受太阳风注入、宇宙射线散裂及地球污染等后期过程改造，难以追溯原始水源。相比之下，锆石物理化学稳定性良好，能有效抵抗后期扰动，是保存原始岩浆水信息的理想矿物载体。

撞击诱发的岩浆系统的动态演化示意图。研究团队供图

针对这一科学问题，研究人员运用自主研发的二次离子质谱仪（SIMS），采用锆石水含量、氢同位素、氧同位素联合分析方法，对月球陨石NWA10049中一颗约43.8亿年的锆石巨晶，开展了水含量、氢同位素、氧同位素及微量元素等综合分析。分析结果显示，该锆石在显微结构和地球化学特征上呈现显著核-边分带性：核部晶体形态相对完整，微量元素含量较高，水含量相对均一（735-1164ppm），氢同位素组成极高（δD为+1320‰至+1882‰）；边部显微结构复杂，微量元素含量低于核部，水含量（879至4268 μg/g）与δD（+1879‰至+250‰）呈负相关趋势。

结合元素和同位素地球化学以及矿物学特征分析，该锆石特殊的H₂O-δD体系无法用岩浆去气模型解释，且排除了后期陆地混染和太空风化等次生干扰。由此推断，该锆石的核-边组分特征反映了两阶段岩浆混合过程，其异常的化学组成和同位素特征表明外源撞击作用对月球内部水有显著贡献与改造。

基于此，研究人员构建了大型外源天体撞击诱发月球不均一岩浆系统的动力学演化模型。该过程分两个阶段：阶段一为初始混合与核部结晶，贫水的月球内生岩浆与高δD特征的外源撞击熔体初始混合，形成高δD同位素特征的富水混合岩浆，分异演化后锆石核部结晶；阶段二为局部同化与边部生长，岩浆系统未完全均一化时，局部同化性质不同、更富水且δD相对较低（如球粒陨石端元）的外源组分，非平衡动力学过程导致熔体成分快速梯度变化，被锆石边部生长记录。

这一发现为月球早期（约43.8亿年前）受富含重氢外源物质（如彗星或富水小行星）贡献提供了可靠证据，揭示了大型撞击事件在月球演化早期输送外源水的重要机制。该研究证实外来天体或陨石是月球早期水的重要来源，揭示了撞击作用对月球内部挥发分组成的影响，对理解地月系统早期物质增生及地球水起源意义重大，也凸显了锆石水含量这一新研究工具在行星科学中的应用前景。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2026.119952