我國月球科學研究近日取得一項里程碑式進展——科研團隊在嫦娥六號帶回的月背樣品中，首次檢測到由大型撞擊事件形成的微米級赤鐵礦與磁赤鐵礦晶體。這一發現不僅改寫了月球氧化反應機制的傳統認知，更為南極-艾特肯盆地邊緣磁異常現象提供了關鍵礦物學證據。

研究團隊通過透射電子顯微鏡、拉曼光譜等先進技術，在編號CE6C0300YJFM00301的月球樣品中，確認了原生赤鐵礦顆粒的獨特晶格結構。這些微米級晶體與隕硫鐵顆粒呈現清晰的接觸關系，其中氧元素（品紅色標記）與硫元素（青色標記）的分布差異，直觀展現了氧化反應的微觀過程。實驗數據顯示，在700-1000℃高溫條件下，隕硫鐵（FeS）經歷脫硫反應，最終轉化為赤鐵礦（α-Fe?O?）、磁赤鐵礦（γ-Fe?O?）及磁鐵礦（Fe?O?）。

該成果發表于《科學進展》期刊，揭示了月球表面在極端還原環境下仍存在強氧化過程的矛盾現象。傳統觀點認為，月球因缺乏大氣層保護，整體處于還原狀態，難以形成高價態鐵氧化物。但新研究指出，大型撞擊事件能瞬間產生高氧逸度氣相環境，使鐵元素在氣化過程中被氧化。這種氧化機制不僅解釋了赤鐵礦的形成，其產生的磁性礦物（磁鐵礦、磁赤鐵礦）更可能是南極-艾特肯盆地磁異常的載體。

研究團隊構建的成因模型顯示，當直徑數百公里的撞擊體撞擊月球時，表面物質氣化形成局部高氧逸度區域。隕硫鐵在高溫下分解出的硫元素揮發，剩余鐵元素則被氧化成不同價態的鐵氧化物。這一過程與月球早期頻繁的撞擊事件密切相關，為理解月球地質演化提供了新視角。特別是南極-艾特肯盆地作為太陽系已知最大的撞擊結構，其形成時的能量釋放遠超其他區域，為此類氧化反應提供了理想場所。

2024年嫦娥六號任務從該盆地東北部的阿波羅盆地采集樣品，為研究提供了關鍵材料。該區域緊鄰盆地西北部的磁異常區，樣品中發現的磁性礦物分布特征，與磁異常的空間位置高度吻合。這項發現不僅證實了月球表面存在氧化反應的猜想，更通過實物證據建立了撞擊事件-氧化過程-磁異常的因果鏈條，為后續月球磁場演化研究奠定了基礎。