我国月球科学研究近日取得一项里程碑式进展。科研团队通过对嫦娥六号任务采集的月背南极-艾特肯盆地样品进行系统分析，首次发现微米级赤铁矿与磁赤铁矿晶体，为月球氧化反应机制提供了全新解释，同时为该区域磁异常现象的成因提供了直接证据。相关成果已发表于国际权威期刊《科学进展》。
研究团队发现，月球表面存在与地球截然不同的氧化过程。传统认知中，月球因缺乏大气层和水体，整体处于还原性环境，难以形成高价态铁氧化物。然而此次在月背样品中检测到的赤铁矿（α-Fe₂O₃）和磁赤铁矿（γ-Fe₂O₃），其晶体结构与形成机制均与地球环境下的铁锈存在本质差异。科研人员通过透射电子显微镜观测到，这些微米级晶体呈现出独特的高角度环形暗场特征，部分颗粒与陨硫铁矿物形成接触界面。
进一步分析表明，月球赤铁矿的形成与大型撞击事件密切相关。当直径数十公里级的天体撞击月表时，瞬间产生的高温高压环境会形成高氧逸度气相，促使陨硫铁等矿物发生脱硫反应。铁元素在这种极端氧化条件下通过气相沉积过程，逐步结晶形成赤铁矿颗粒。研究特别指出，该反应链中的磁铁矿和磁赤铁矿中间产物具有强磁性，可能是南极-艾特肯盆地边缘观测到磁异常现象的物质基础。
此次研究的突破性发现得益于嫦娥六号任务的特殊采样位置。作为太阳系已知最大的撞击盆地，南极-艾特肯盆地形成于约42亿年前，其规模远超月球其他区域。2024年执行的采样任务精准获取了盆地内部深层物质，这些保存完好的原始样品为追溯月球早期演化历史提供了关键线索。科研团队通过对比不同区域样品特征，证实即使在超还原背景下，特定地质事件仍能触发局部氧化反应，这一发现修正了传统月球环境模型。
该成果不仅刷新了对月球物质循环的认知，更为理解类地天体表面演化提供了新视角。研究团队透露，后续将结合多波段遥感数据与实验室模拟实验，进一步探究撞击能量与氧化产物之间的量化关系，为构建更精确的月球地质演化模型奠定基础。
