科學家在嫦娥六號從月球背面帶回的月壤樣本中，發現了微米級的赤鐵礦和磁赤鐵礦晶體，這一發現為月球表面存在氧化過程提供了直接證據，顛覆了傳統認知中月球干燥無氧的環境特征，也為月球磁異常現象的成因研究開辟了新方向。
地球上的鐵銹形成依賴氧氣與水分，而月球長期被認為缺乏氧化環境。太陽風攜帶的氫原子具有強還原性，使得月球表面物質以金屬鐵或二價鐵形式存在。此前研究雖通過遙感數據推測月球高緯度區域可能存在赤鐵礦，并在嫦娥五號樣本中發現微量三價鐵痕跡，但始終未找到結晶完整的全三價鐵礦物證據。這一空白直至嫦娥六號任務才被填補。
嫦娥六號著陸的南極—艾特肯盆地是月球最古老、規模最大的撞擊坑，其形成過程可能擊穿月殼，暴露月球深部物質。聯合研究團隊通過電子顯微鏡、拉曼光譜等技術分析月壤樣本，發現直徑僅幾微米的赤鐵礦顆粒附著于隕硫鐵表面，并被撞擊形成的富硅玻璃包裹。這些鐵氧化物呈現疊層結構，經成分鑒定確認為純鐵氧晶體，不含其他雜質元素。
研究團隊重構了鐵銹的形成過程：數十億年前，小行星撞擊月球背面產生超過3000℃的高溫，瞬間氣化表面礦物形成局部富氧氣體云。云團邊緣區域，隕硫鐵中的硫元素逃逸，游離的鐵原子與氧結合生成氧化鐵。隨著溫度下降，氧化鐵像霜凍般沉積，最終形成赤鐵礦晶體。這一過程表明，大型撞擊事件可創造局部強氧化環境，成為月球表面化學多樣性的重要驅動因素。
該發現同時為月球磁異常現象提供了新解釋。月球表面存在磁場強度顯著高于平均值的區域，如風暴洋西部的賴納伽馬漩渦。傳統觀點認為，這些異常源于月球早期全球磁場的化石記錄，但遙感數據顯示當前月球磁場極弱，僅局部區域存在數百納特斯拉的磁場。新研究指出，隕硫鐵氧化過程中會生成磁鐵礦等載磁礦物，大型撞擊可在氧含量較低的區域產生磁性物質，這為磁異常成因提供了除內部“磁發電機”理論外的新可能。
月球氧化過程的研究具有實際意義。載人探月任務需利用原位資源生產氧氣，識別月表氧源可減少地球物資運輸需求。赤鐵礦等氧化物的發現，為月球氧資源開發提供了新的科學依據。隨著探月工程深入，對磁異常區的實地探測與樣本分析，有望進一步厘清月球演化歷程中的物質轉化機制。
