我國月球科學(xué)研究近日迎來重大進展。科研人員通過分析嫦娥六號任務(wù)從月球背面南極-艾特肯盆地采集的珍貴樣品，首次發(fā)現(xiàn)了由大型撞擊事件形成的微米級赤鐵礦和磁赤鐵礦晶體。這一發(fā)現(xiàn)不僅為月球表面氧化反應(yīng)機制提供了全新解釋，更直接證實了環(huán)繞該盆地的磁異常現(xiàn)象與撞擊活動之間的關(guān)聯(lián)性。

該成果由山東大學(xué)行星科學(xué)團隊主導(dǎo)，聯(lián)合中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所與云南大學(xué)科研人員共同完成。研究團隊運用微區(qū)電子顯微譜學(xué)、電子能量損失譜及拉曼光譜等先進技術(shù)，在編號為CE6C0300YJFM00301的月球樣品中，精確鑒定出原生赤鐵礦顆粒的晶格結(jié)構(gòu)與特殊產(chǎn)出形態(tài)。相關(guān)論文已發(fā)表于國際權(quán)威期刊《Science Advances》，標志著我國在月球物質(zhì)組成研究領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破。

傳統(tǒng)觀點認為，月球表面長期處于還原環(huán)境，高價態(tài)鐵氧化物如赤鐵礦的存在缺乏直接證據(jù)。新研究提出，南極-艾特肯盆地形成時產(chǎn)生的劇烈撞擊，在瞬間創(chuàng)造了高氧逸度氣相環(huán)境。在此條件下，隕硫鐵中的鐵元素被氧化，通過脫硫反應(yīng)與氣相沉積過程，最終形成微米級赤鐵礦晶體。值得注意的是，反應(yīng)過程中生成的磁鐵礦與磁赤鐵礦中間產(chǎn)物，恰好能夠解釋該區(qū)域邊緣觀測到的磁異常現(xiàn)象。

作為太陽系已知最大、最古老的撞擊結(jié)構(gòu)，南極-艾特肯盆地的形成規(guī)模遠超月球其他區(qū)域。其獨特的地質(zhì)特征為研究極端條件下的物質(zhì)演化提供了天然實驗室。2024年嫦娥六號任務(wù)成功獲取該區(qū)域內(nèi)部樣品，為破解月球演化謎題提供了關(guān)鍵材料。此次發(fā)現(xiàn)的赤鐵礦晶體，首次在超還原背景的月球表面證實了強氧化性物質(zhì)的存在，徹底改變了學(xué)界對月球氧化還原狀態(tài)的認知框架。