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南极-艾特肯盆地月壤样本进行系统分析，首次在月球背面发现由大型撞击事件形成的微米级赤铁矿（α-Fe₂O₃）和磁赤铁矿（γ-Fe₂O₃）晶体。这一发现表明，月球表面存在与地球截然不同的氧化反应机制，相关成果已发表于国际权威期刊《科学进展》。
传统认知中，月球因缺乏大气层和水体，表面长期处于还原性环境，难以形成高价态铁氧化物。山东大学空间科学与技术学院凌宗成教授解释称，地球上的铁锈形成需要水和氧气参与，而月球表面既无液态水，也缺乏游离氧，此前普遍认为其表面物质以低价铁化合物为主。此次发现的赤铁矿晶体尺寸仅数微米，却呈现出独特的晶格结构，与地球铁锈的成因机制存在本质差异。
研究团队通过高分辨率透射电镜等先进技术，重构了这些矿物的形成路径。数据显示，约40亿年前南极-艾特肯盆地遭受的巨型撞击事件，在瞬间产生高温高压环境，导致局部氧逸度急剧升高。撞击产生的冲击波使陨硫铁等含铁矿物发生脱硫反应，铁元素在富氧环境中被氧化，最终通过气相沉积形成赤铁矿晶体。该过程中产生的磁铁矿和磁赤铁矿中间产物，恰好解释了该区域观测到的磁异常现象。
作为太阳系已知最大的撞击结构，南极-艾特肯盆地直径约2500公里，其形成时的能量相当于数亿颗原子弹同时爆炸。2024年嫦娥六号探测器从该区域深处采集的1935.3克月壤样本，为研究月球早期演化提供了关键材料。此次发现的赤铁矿晶体，不仅证实了超还原环境下强氧化性物质的存在，更揭示了月球表面物质在极端条件下的复杂转化过程。
该成果修正了学界对月球氧化还原状态的既有认知，为理解太阳系天体撞击地质过程提供了新范式。研究团队指出，类似机制可能普遍存在于其他无大气天体表面，未来将结合更多探测数据，进一步探索月球磁异常与空间天气效应的关联机制。
