我国月球科学研究近日取得重大进展。科研团队通过对嫦娥六号从月球背面南极-艾特肯盆地采集的样品进行深入分析，首次发现微米级赤铁矿（α-Fe2O3）和磁赤铁矿（γ-Fe2O3）晶体，这些晶体由大型撞击事件形成。这一发现为解释环绕南极-艾特肯盆地的磁异常现象提供了直接的样品证据，并揭示了月球表面独特的氧化反应机制。
研究团队采用透射电子显微镜（TEM）技术，对样品中的赤铁矿晶粒进行了高角度环形暗场成像（HAADF），并利用特征元素区分了铁氧化物颗粒与陨硫铁颗粒的接触关系。通过微区电子显微谱学、电子能量损失谱及拉曼光谱等先进手段，科研人员确认了月球原生赤铁矿颗粒的晶格结构及其特殊产状特征。这些矿物颗粒的形成与月球历史上的大型撞击事件密切相关，撞击产生的瞬时高氧逸度气相环境促使陨硫铁（FeS）脱硫，并在700至1000℃的高温条件下被氧化，最终形成赤铁矿、磁赤铁矿和磁铁矿（Fe3O4）。
长期以来，月球被认为处于整体还原状态，缺乏氧化作用的关键证据，尤其是高价态铁氧化物的存在。此次研究首次利用月球样品证实，在超还原背景下，月球表面仍能形成赤铁矿等强氧化性物质。这一发现挑战了传统认知，为理解月球的氧化还原状态及磁异常成因提供了新视角。科研人员提出，南极-艾特肯盆地边缘的磁异常可能与撞击过程中形成的磁性矿物（如磁铁矿和磁赤铁矿）有关，这些矿物作为载体，记录了月球早期的地质活动。
嫦娥六号着陆的南极-艾特肯盆地是太阳系中已知最大、最古老的撞击盆地，其形成时的撞击规模远超月球其他区域，为研究特殊地质过程提供了独特场景。2024年，嫦娥六号任务成功从该盆地内部采集月球样品，为这一突破性发现奠定了基础。该研究成果已发表于国际综合性期刊《Science Advances》，将为后续月球科学研究提供重要参考，进一步深化人类对月球演化历史的理解。
