2020年12月17日，历经23天太空旅行的嫦娥五号，携带着1731克月球土壤样品返回地球。
图源：中国航天科技集团微博
2021年7月17日，全球建筑规模最大的天文馆——上海天文馆（上海科技馆分馆）开馆，珍贵的月球土壤样品入驻上海天文馆“征程”展区。
上海天文馆（上海科技馆分馆）月球样品
月壤是如何形成的？
要了解月壤的形成，首先要了解月球的结构。月球的结构与地球非常类似，从内到外大致可以分成三层——月核、月幔和月壳。月壳类似于地壳，是月球最外面的岩石层。
地球有大气层的保护和适合生命生长的条件，所以可以形成山川河流，各种动植物和人类都可以生存。地球上的岩石经过风吹雨淋、气候和微生物等因素的共同作用，逐渐形成了土壤。
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而月球却没有这么幸运。月球没有大气层和强磁场的保护，太空来的小天体和宇宙射线可以肆无忌惮地轰在月球表面上，一些微流星体甚至以比子弹快10倍的速度击打在月球表面上。
月球表面的环形山是陨石撞击的结果
几十亿年不停的轰击，月球表面的岩石就像是被放进了搅拌机，大部分被打成了粉末状的“尘土”。月壤典型颗粒尺寸大约为0.01mm。
嫦娥五号通过表取和钻取两种方式，得到了表层土壤和深层土壤。
月壤有何特殊之处？
月壤包括粉末状的矿物颗粒、灰黑的岩石碎屑和晶莹的玻璃质微粒等三种不同的形态，含有氧、硅、铁、钙、铝、镁等在地球上常见的元素。月壤中占比最大的物质是二氧化硅，也就是地球上沙子的成分。
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月壤的成分为什么和地球土壤如此相似呢？现在主流的理论认为，月球的产生源于地球和一颗火星大小的星球“忒伊亚”发生的剧烈撞击。
月球形成大碰撞示意图
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“忒伊亚”和地球两败俱伤，在地球周围产生了大量的碎片，这些碎片在引力的作用下形成了月球。月球上的一些物质曾经是地球的一部分，这也就解释了月壤与地球土壤成分相似的原因。
上海天文馆家园展区
月壤与地球土壤的不同之处主要有两点：
一是月壤非常干燥，不含水和有机物。这表明月球并不像地球一样有生命存在，人类想在月球上种菜的期望也落空了。
二是月壤中富含一种神奇的物质——氦-3。氦-3是一种可以用作核聚变的清洁能源，它在太阳中形成，随着太阳风被吹到了月球表面。
据科学家估算，月球表面约有上百万吨的氦-3，而地球上的储量大约只有半吨。假如能把这些氦-3全部开发，将可以足够满足全世界人民上万年的用电需求。人类一旦掌握可控核聚变，月壤必定会成为一种宝贵的资源。
中国研制的EAST托卡马克核聚变实验装置
图源：http://www.ipp.cas.cn/kxcb/hjb/EAST/
对月壤的研究将帮助我们更好地了解月球的地质运动、演化历史，为以后载人登月、建造月球基地提供很多宝贵的数据。