月球表面竟也存在類似“生銹”的現象?我國科研團隊通過對嫦娥六號任務采回的月背樣品展開深入研究,取得了關于月球物質組成與演化機制的突破性發現。這一成果不僅刷新了人類對月球環境的認知,也為解釋月球特殊地質現象提供了關鍵證據。
研究團隊在分析南極-艾特肯盆地采回的月壤時,首次檢測到由大型撞擊事件形成的微米級赤鐵礦(α-Fe?O?)與磁赤鐵礦(γ-Fe?O?)晶體。這些氧化鐵礦物通常需要富含氧氣與水的環境才能形成,而月球表面長期被認為處于缺乏大氣保護的強還原環境。這一矛盾現象促使科學家重新審視月球的氧化過程,發現其氧化機制與地球存在本質差異。
科研人員通過高分辨率透射電子顯微鏡觀測發現,月壤中的赤鐵礦顆粒具有獨特的晶格結構與產狀特征。這些礦物并非通過持續氧化作用形成,而是與月球歷史上劇烈的撞擊事件密切相關。當直徑數十公里的小行星以每秒數十公里速度撞擊月表時,瞬間釋放的能量會創造局部高氧逸度環境,促使隕硫鐵等礦物發生脫硫反應,最終通過氣相沉積形成微米級赤鐵礦晶體。
該研究還發現,撞擊過程中產生的中間產物——磁鐵礦與磁赤鐵礦,可能是南極-艾特肯盆地邊緣觀測到磁異常現象的礦物載體。這一發現首次在樣品層面證實,即便在整體還原性極強的月球表面,特定地質活動仍能局部形成強氧化性物質。研究團隊通過元素分布圖譜清晰展示了鐵氧化物(品紅色)與隕硫鐵(青色)的接觸關系,直觀呈現了礦物轉化過程。
作為太陽系已知最大、最古老的撞擊盆地,南極-艾特肯盆地的形成能量遠超月球其他區域。嫦娥六號著陸區位于盆地內部,其采回的樣品為研究特殊地質過程提供了天然實驗室。科研團隊通過模擬計算證實,該區域撞擊事件產生的瞬時高溫高壓條件,足以突破月球環境的氧化還原平衡,使鐵元素呈現三價態。
這項由山東大學行星科學團隊牽頭,聯合中國科學院地球化學研究所與云南大學共同完成的研究,已發表于國際權威學術期刊。研究團隊強調,月球氧化機制的發現不僅修正了傳統認知,其形成的微米級礦物晶體結構,更為理解太陽系天體表面物質演化提供了新范式。隨著更多月背樣品的分析研究,人類對月球45億年演化史的認知將持續深化。











