月球表面竟存在類似“鐵銹”的物質(zhì)？這一驚人發(fā)現(xiàn)源于我國科研團隊對嫦娥六號月背樣品的深度分析。研究團隊首次在月球背面南極-艾特肯盆地的樣品中，檢測到由大型撞擊事件形成的微米級赤鐵礦和磁赤鐵礦晶體，證實月球表面在特定條件下可發(fā)生氧化反應(yīng)，形成類似地球鐵銹的礦物。

與地球富含水和氧氣的環(huán)境不同，月球表面長期處于“還原環(huán)境”，缺乏氧化作用的關(guān)鍵條件。傳統(tǒng)認知認為，月球難以形成高價態(tài)鐵氧化物。然而，山東大學(xué)行星科學(xué)團隊聯(lián)合多機構(gòu)研究發(fā)現(xiàn)，月球赤鐵礦的形成機制與地球截然不同——其成因與月球歷史上的大型撞擊事件密切相關(guān)。當(dāng)隕石以極高速度撞擊月球時，瞬時產(chǎn)生的高氧逸度氣相環(huán)境，使鐵元素被氧化，隕硫鐵等礦物發(fā)生脫硫反應(yīng)，最終通過氣相沉積形成微米級赤鐵礦顆粒。

研究還發(fā)現(xiàn)，這一氧化過程的中間產(chǎn)物包括具有磁性的磁鐵礦和磁赤鐵礦，它們可能是南極-艾特肯盆地邊緣磁異常的礦物載體。這一成果首次通過樣品實證，在超還原背景下月球表面仍可存在赤鐵礦等強氧化性物質(zhì)，為理解月球的氧化還原狀態(tài)和磁異常成因提供了關(guān)鍵證據(jù)。

嫦娥六號任務(wù)于2024年成功從南極-艾特肯盆地采集樣品，為研究提供了珍貴素材。該盆地是太陽系已知最大、最古老的撞擊盆地，其形成時的撞擊規(guī)模遠超月球其他區(qū)域，為探索特殊地質(zhì)過程提供了獨特場景。研究團隊通過透射電子顯微鏡等技術(shù)手段，清晰觀測到赤鐵礦晶粒的高角度環(huán)形暗場像，以及鐵氧化物與隕硫鐵的接觸關(guān)系，進一步驗證了理論模型。