国家航天局11月16日宣布，中国科考团队对嫦娥六号月球背面南极艾特肯盆地近期采集的样品进行分析，首次发现大规模撞击事件产生的微米级赤铁矿和磁赤铁矿晶体。通俗地说，这意味着土壤和月光石也会生锈。同时，确认了月球“氧化”，即原生赤铁矿颗粒的晶格结构和独特的存在特征，揭示了新的月球氧化反应机制，并获得了南极艾特肯盆地周围磁异常影响的证据样本。
“地球上富含水和氧气，所以很容易形成据说会氧化的三氧化二铁，但月球环境完全不同。”山东大学空间科学与技术学院副院长林忠成教授说。没有气氛的情况下由于月球表面受到保护，而且水很少，科学家认为整个月球处于“还原环境”，缺乏氧化的关键证据，特别是像赤铁矿这样的高价铁氧化物。
左图是用透射电子显微镜拍摄的赤铁矿颗粒的高角度暗场环形图像。右图显示了氧化铁颗粒（氧元素，品红色）和硫铁矿颗粒（硫元素，青色）之间的接触关系，通过两种特征元素来区分。 （图片提供：报道组）
这项研究表明，月球也会“生锈”，但与地球的“生锈”并不“同质”。凌宗成先生解释说，月球上的赤铁矿的成分是氧化铁，与地球上的赤铁矿相同，但成因却有明显的差异。本研究研究的赤铁矿形成可能与月球历史上的大规模撞击事件密切相关。一个大冲击瞬间产生高氧逸度的气相环境，铁元素在高氧逸度的环境中可以被氧化，硫铁矿等矿物可以脱硫，气相沉积过程可以形成微米级的结晶赤铁矿颗粒。
此外，该反应的中间产物是磁性磁铁矿和磁赤铁矿，它们可能是南极艾特肯盆地边缘磁异常的矿物载体。本研究首次通过样品证实月球表面在超还原背景下存在赤铁矿等强氧化性物质，并阐明了月球的氧化还原状态和磁异常的成因。
变化6号样品中发现的氧化铁来源示意图。（图片提供：报道团队）
2024年，嫦娥六号任务成功从南极艾特肯盆地回收样本月球，为这一科学发现奠定了基础。嫦娥六号着陆的南极洲艾特肯盆地是太阳系中已知最大、最古老的岩石撞击盆地。它形成时的撞击规模远远超过月球其他区域，为研究特殊地质过程提供了独特的环境。
该研究结果由山东大学行星科学团队、中国科学院地球化学研究所和云南大学的研究人员共同完成，并得到了国家航天局月球样本的支持。该成果发表在国际学术期刊《科学进展》上，将为进一步对月球进行科学研究提供重要的科学依据，加深我们对月球演化历史的认识。
编辑 毛天宇
来源：新华社 新浪财经公众号
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