登月释疑：“糖霜效应”、水与月壤成分差异

嫦娥任务发现了糖霜现象，而阿波罗登月没有发现过，这似乎是阿波罗登月造假的一个有力证据。

关于糖霜现象，目前没有官方的定义，但网络上广泛提到、认可的说法是：月球车轮经过地方，翻出的新鲜月壤颜色相比未扰动月壤表面颜色偏深，且在一段时间后，颜色变浅与未扰动月壤趋于一致。

下面是嫦娥号经过的地方

和阿波罗的这张图进行对比

可以看到，嫦娥号有明显的车轮印，车轮印颜色比未扰动的月壤更深，而阿波罗的颜色没有变化。

在很多人看来，这是阿波罗造假的证据。

其实，上面那只是阿波罗众多照片中的一张，阿波罗每次任务都能找到人为活动导致颜色差异的照片。下面是阿波罗11、12、14号的(这3次没有月球车，颜色差异不是特别明显）：

接着是阿波罗15、16、17号的：

事实并非如某些人所说的阿波罗任务车轮印没有颜色差异。

看到这儿肯定有人要说阿波罗的不是糖霜现象。

严格的讲，这确实不是糖霜现象。因为糖霜现象除了有颜色差异之外，这种差异还会逐渐消失，但从照片上肯定看不出来是否消失。

但重点在于，网上讨论有关登月真假的问题时，质疑派用糖霜现象只想说明阿波罗任务的车轮印没有颜色差异，所以找到有颜色差异的照片就已经否定了他们的说法。

根据目前的报道来看，既有颜色差异，差异又会逐渐消失的严格的糖霜现象，是嫦娥五号第一次发现的。之前着陆月球的嫦娥三号和四号，只是车轮轨迹有颜色差异，并没有提到这种差异是否会消失。

更严格的讲，根据嫦娥五号采样封装系统主任设计师邓湘金的说法，“颜色差异逐渐消失”是在采样点发生的，而没有提到车轮轨迹是否会发生。

用严格的糖霜现象来质疑阿波罗登月肯定是没有说服力的，因为这种现象在嫦娥三号、四号上也没有发现。

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为什么阿波罗任务有些照片中车轮轨迹没有颜色差异？

一是某些照片的拍摄点本身就是岩石或只有很薄的月壤，二是曝光度、拍摄角度等拍摄参数也有影响。比如阿波罗的很多照片都存在曝光过度的问题，导致这种差异不明显，就像下面这样：

为什么嫦娥任务的轨迹颜色比阿波罗任务的深？（下图左边阿波罗、右边嫦娥）

其实这个还是可以用曝光度等拍摄参数来解释，嫦娥拍的照片整体颜色更深。我用修图软件调整了阿波罗任务照片的曝光度，可以看到和嫦娥任务的效果就很接近了。

不得不承认，阿波罗和嫦娥照片的颜色差异，都可以得到合理的解释。

某些人只看了几张阿波罗没有颜色差异的照片，和嫦娥的一对比，就开始宣称阿波罗登月造假。等我提供了有颜色差异的照片之后，这些人又宣称是国外的专家根据中国探月拍摄的照片进行了“修复”，比如下面这个人：

这才是真正的造假，他敢为这个说法提供一个可靠的消息来源吗？

他说在2018年之后国外对登月照片进行了“修复”，但我提供的这些照片，是我在2015年就保存下来了的，这些照片的发布时间只会更早。真是造谣一张嘴，这种行为用无耻来形容应该是很准确的吧？

最近中国探月宣布在月球上发现了水，某些人自以为聪明，用水来解释糖霜现象。认为新翻出的月壤颜色深，是因为里面有水，等过一段时间后水分消失了，颜色就变浅了。乍一听是不是很有道理？

其实这次发现的水是存在于月壤矿物的晶体结构中，必须通过相关的仪器才能检测出来，和地球上肉眼可识别的液态水是完全不一样的¹。

而且并非有水就是潮湿的，比如五水硫酸铜，化学式里面还有五个水分子，可五水硫酸铜是干燥的晶体。

新发现的含水量也非常低。嫦娥五号采样区的水含量在120ppm以下，而从别的地方溅射到采样区的更古老岩石中的水含量约为180ppm。这就相当于1吨月壤中大约有120克水，1吨岩石中大约有180克水²。作为对比，地球上的沙漠1吨沙子也至少含有十几千克的水。

所以用月球的水分无法解释糖霜现象的颜色差异为什么会逐渐消失，还需等后续的研究。

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那为什么美国的月壤没有发现水？

其实是发现了的。早前阿波罗任务收集的月壤中已经发现过水的存在，但仅在胶凝玻璃、火山玻璃和斜长石中发现。嫦娥五号的样本月壤成分跟阿波罗的不太一样，在辉石、斜长石和橄榄石中也发现了水，而且还确定这些矿物质中的水仅通过太阳风植入形成，不受陨石和微陨石的影响³。当然这个结论也有争议，中科院国家天文台的研究结论是太阳风的贡献很小，也发表在自然杂志上⁴。嫦娥这次发现水主要是拓展了含水月壤的矿物范围，同时对成因有了进一步认识。

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为什么嫦娥五号月壤成分和阿波罗成分差异很大？

成分差异看起来很大，但嫦娥五号月壤的基础物性参数与Apollo和Luna月壤样品的变化范围是一致的⁵。科研人员对嫦娥五号月壤样品中39种主量和微量元素与1978年美国给中国的月壤样品数据进行了对比，采用多种有证标准物质(如GBW07105、GBW07727、GBW07896、SRM2703、GSP2等)与嫦娥五号月壤样品一起分析，分析结果在不确定度范围内一致⁶。可曾听过有科研人员认为这种差异说明阿波罗的月壤造假？

而且部分差异也很好解释。嫦娥五号的采样地点，与历次阿波罗任务相距甚远，有一些差异才是正常的。

嫦娥五号采样点在风暴洋吕姆克山，之所以选择这里，是因为这里的地质更年轻，有希望带回Apollo和Luna所没有的最近一次月球岩浆活动样品。事实上对嫦娥五号月壤中玄武岩岩屑的富U矿物定年结果也显示，其形成于20亿年前，较此前获得的最年轻月球样品还要年轻8亿年⁵。

嫦娥五号本身就是冲着新发现去的，没有一些新的发现才应该感到意外。

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声明：

这篇文章为了解释阿波罗月球车轨迹比嫦娥的浅，对一张阿波罗照片进行了PS处理，调低了曝光度，文中也专门做了说明。

结果某些人拿着这张修过的图来质疑登月，更有甚者污蔑我其他图片也是PS过的。

所以在此声明，本专栏所有阿波罗登月图片，除特别说明的外，要么使用原图，要么只进行了剪裁，绝对没有进行加滤镜、调整亮度、调整对比度等PS操作。

如果有人能提供证据证明我PS了其他阿波罗登月图片，我将在所有登月话题下公开承认伪造图片，并退出知乎。

作者：做你的秒钟（登月释疑(四) 糖霜现象、水与月壤成分差异 - 知乎 (zhihu.com)）

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参考资料：

[1]“嫦娥五号”新发现——月球有水[J].大自然探索,2022(05):5.

[2]陆成宽. 采样区一吨月壤约含一百二十克水[N]. 科技日报,2022-01-10(001). DOI:10.28502/n.cnki.nkjrb.2022.001744.

[3]https://www.nature.com/articles/s41467-022-33095-1#Sec7

[4]https://www.nature.com/articles/s41467-022-30807-5

[5]刘守偈,周琴,李秋立,胡森,杨蔚.嫦娥五号样品揭示月球20亿年前火山活动及源区性质[J].中国科学:地球科学,2021,51(12):2048-2055.

[6]姚永刚,肖才锦,王平生,孙凯,鲍杰,焦学胜,郭冰,张永保,彭旦,张亚东,李春来,周琴,陈东风.嫦娥五号月壤中子活化分析研究[J].同位素,2022,35(01):70-74.

补充资料

月球科学概论，国防科工委月球探测工程中心，P158，表9-3