我国月球科学研究近日迎来重大进展。科研团队通过对嫦娥六号任务采集的月背南极-艾特肯盆地样品展开深入分析，首次在微米尺度上发现赤铁矿（α-Fe2O3）与磁赤铁矿（γ-Fe2O3）晶体，这一发现为理解月球表面氧化反应机制提供了全新视角，同时为南极-艾特肯盆地边缘磁异常现象的成因提供了关键矿物学证据。
研究团队提出，这些氧化铁矿物的形成与月球历史上的大型撞击事件存在直接关联。当直径数十公里级的天体撞击月球表面时，瞬时释放的巨大能量会形成局部高氧逸度环境。在此条件下，陨硫铁等含铁矿物中的硫元素被剥离，铁元素则被氧化并经气相沉积过程结晶，最终形成微米级的赤铁矿颗粒。值得注意的是，该反应路径中产生的磁铁矿与磁赤铁矿中间产物具有强磁性，可能是导致南极-艾特肯盆地边缘观测到磁异常现象的物质基础。
这项发表于国际权威期刊《Science Advances》的成果，首次通过实物样品证实了月球表面在超还原环境下仍可存在强氧化性物质。传统认知中，月球因缺乏大气层保护，表面长期处于高度还原状态，但新发现表明特定地质事件可局部改变氧化还原条件。研究团队通过精确测定矿物晶体结构与化学成分，构建了从撞击能量释放到氧化反应发生的完整链条，为重构月球表面物质演化历史提供了重要参数。
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十亿吨TNT当量。这种极端地质事件不仅重塑了月球表面形态，更通过熔融、气化、沉积等复杂过程改变了局部物质组成。2024年嫦娥六号任务精准着陆于盆地内部，采集的1935.3克样品为研究月球深部物质组成提供了珍贵素材。此次发现的氧化铁矿物就存在于具有独特矿物组合的撞击熔融溅射物中，其晶体特征与实验室模拟撞击实验产物高度吻合。
该研究突破了传统月球科学研究的认知框架，通过微观矿物证据与宏观地质现象的跨尺度关联，为理解行星表面物质演化提供了新范式。随着对嫦娥六号样品研究的持续深入，更多关于月球早期历史、撞击过程与空间风化效应的谜题有望被逐步解开。
