我國月球科學研究近日取得一項里程碑式進展。科研團隊通過對嫦娥六號任務帶回的月球背面南極-艾特肯盆地樣品展開系統分析,首次在月壤中發現微米級赤鐵礦(α-Fe?O?)與磁赤鐵礦(γ-Fe?O?)晶體,這一發現為理解月球特殊地質演化提供了關鍵證據。相關成果已發表于國際權威期刊《科學進展》(Science Advances),標志著我國在深空探測領域的研究能力再上新臺階。
研究團隊通過高精度顯微觀測與成分分析發現,這些微米級礦物晶體形成于月球歷史上的劇烈撞擊事件。當大型天體撞擊月球表面時,瞬間產生的高溫高壓環境導致局部氧逸度急劇升高,鐵元素在此條件下被氧化,原本存在于隕硫鐵中的硫元素通過脫硫反應釋放,最終通過氣相沉積形成赤鐵礦顆粒。更引人注目的是,該過程中產生的磁鐵礦與磁赤鐵礦中間產物,恰好與南極-艾特肯盆地邊緣觀測到的磁異常現象高度吻合,為解釋這一持續數十年的科學謎題提供了直接礦物學證據。
這一發現突破了傳統認知中月球表面長期處于還原環境的理論框架。此前學界普遍認為,在缺乏大氣與水體的月球環境中,強氧化性礦物難以穩定存在。而此次在超還原背景的月壤中發現赤鐵礦等氧化產物,證明月球表面曾經歷過局部的劇烈氧化過程。研究團隊通過模擬實驗驗證,這種氧化反應僅在特定撞擊條件下發生,為構建月球地質演化模型提供了全新視角。
作為太陽系已知最大、最古老的撞擊結構,南極-艾特肯盆地直徑約2500公里,其形成時的撞擊能量相當于數億顆原子彈同時爆炸。2024年嫦娥六號任務精準著陸于盆地內部,采集的1935.3克珍貴樣品為研究提供了獨一無二的物質基礎。這些來自月球深部的樣本,記錄著40億年前太陽系早期演化的關鍵信息,其研究價值遠超以往任何批次月壤。此次發現的礦物晶體尺寸普遍在1-5微米之間,部分顆粒保留著撞擊熔融后的流動紋理,為追溯撞擊事件的具體參數提供了微觀尺度證據。
該成果不僅改寫了月球氧化還原狀態的理論認知,更為后續探測任務提供了重要指引。研究團隊指出,類似礦物組合可能廣泛分布于其他大型撞擊盆地,未來通過原位探測或樣品返回驗證,有望構建起完整的月球撞擊氧化作用圖譜。這項突破性發現再次證明,月球背面這片神秘區域,仍是解開太陽系演化密碼的關鍵鑰匙。











