长久以来，科学界普遍认为月球表面缺乏大气层保护，直接暴露于富含还原性氢的太阳风环境中。同时，月球岩石中的铁元素多以金属铁或二价铁形式存在，形成三价铁氧化物（铁锈）的条件被认为极为苛刻。此前虽有研究推测月球高纬度区域可能存在赤铁矿，但始终缺乏直接证据——即结晶完整、仅含三价铁的矿物样本。
这一认知近日被我国科研团队颠覆。通过对嫦娥六号任务采集的月背土壤样本进行高分辨率电子显微镜分析，研究人员首次在陨硫铁颗粒表面发现微米级赤铁矿与磁赤铁矿晶体。这些颗粒尺寸不足头发丝直径的百分之一，表面覆盖着撞击形成的富硅玻璃层。光谱检测证实，其化学组成仅为铁与氧，确为结晶良好的三价铁矿物。这一发现直接否定了“月球表面长期处于干燥无氧环境”的传统观点。
科研团队通过模拟实验还原了矿物形成过程：数十亿年前，一颗小行星以极高速度撞击月球背面，瞬间产生超过3000℃的高温。极端热能将月球表层矿物气化，形成短暂的局部富氧气体云。在云团边缘区域，陨硫铁中的硫元素被高温驱离，游离的铁原子迅速与氧结合生成氧化铁。随着云团逐渐冷却，氧化铁像冷凝的水蒸气般层层沉积，最终结晶形成赤铁矿。这种由撞击引发的氧化反应，创造了月球表面罕见的强氧化环境。
该研究揭示，月球表面化学环境远比此前认知复杂。大型星体撞击事件如同“太空化学工厂”，能够突破月球整体还原性环境的限制，在局部区域制造出强氧化条件。这种动态环境变化解释了月球表面矿物多样性的成因，例如已发现的月海玄武岩与高地斜长岩在铁价态上的显著差异。研究团队特别指出，月背赤铁矿的发现为解释月球磁场异常提供了新线索——氧化铁晶体可能对古代磁场记录产生特殊影响。
目前，科研人员正通过对比嫦娥五号与六号样本，进一步探究月球不同区域的氧化过程差异。这项突破性成果已发表于国际权威期刊，标志着人类对月球演化历史的理解迈出重要一步。
