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带回的月球背面南极-艾特肯盆地样品展开系统分析,首次在月壤中发现微米级赤铁矿(α-Fe₂O₃)与磁赤铁矿(γ-Fe₂O₃)晶体,这一发现为理解月球特殊地质演化提供了关键证据。相关成果已发表于国际权威期刊《科学进展》(Science Advances),标志着我国在深空探测领域的研究能力再上新台阶。
研究团队通过高精度显微观测与成分分析发现,这些微米级矿物晶体形成于月球历史上的剧烈撞击事件。当大型天体撞击月球表面时,瞬间产生的高温高压环境导致局部氧逸度急剧升高,铁元素在此条件下被氧化,原本存在于陨硫铁中的硫元素通过脱硫反应释放,最终通过气相沉积形成赤铁矿颗粒。更引人注目的是,该过程中产生的磁铁矿与磁赤铁矿中间产物,恰好与南极-艾特肯盆地边缘观测到的磁异常现象高度吻合,为解释这一持续数十年的科学谜题提供了直接矿物学证据。
这一发现突破了传统认知中月球表面长期处于还原环境的理论框架。此前学界普遍认为,在缺乏大气与水体的月球环境中,强氧化性矿物难以稳定存在。而此次在超还原背景的月壤中发现赤铁矿等氧化产物,证明月球表面曾经历过局部的剧烈氧化过程。研究团队通过模拟实验验证,这种氧化反应仅在特定撞击条件下发生,为构建月球地质演化模型提供了全新视角。
作为太阳系已知最大、最古老的撞击结构,南极-艾特肯盆地直径约2500公里,其形成时的撞击能量相当于数亿颗原子弹同时爆炸。2024年嫦娥六号任务精准着陆于盆地内部,采集的1935.3克珍贵样品为研究提供了独一无二的物质基础。这些来自月球深部的样本,记录着40亿年前太阳系早期演化的关键信息,其研究价值远超以往任何批次月壤。此次发现的矿物晶体尺寸普遍在1-5微米之间,部分颗粒保留着撞击熔融后的流动纹理,为追溯撞击事件的具体参数提供了微观尺度证据。
该成果不仅改写了月球氧化还原状态的理论认知,更为后续探测任务提供了重要指引。研究团队指出,类似矿物组合可能广泛分布于其他大型撞击盆地,未来通过原位探测或样品返回验证,有望构建起完整的月球撞击氧化作用图谱。这项突破性发现再次证明,月球背面这片神秘区域,仍是解开太阳系演化密码的关键钥匙。











