我國科研團隊在嫦娥六號月壤研究中取得重大突破,首次通過實驗證實月壤中存在由大型撞擊事件形成的微米級赤鐵礦與磁赤鐵礦。這一發現不僅顛覆了傳統認知中月球表面"極度還原、干燥無氧"的環境特征,更為解開月球演化謎題提供了關鍵證據。
研究團隊通過高分辨率透射電鏡等先進技術,在月壤顆粒中捕捉到直徑僅數百納米的赤鐵礦晶體。這些晶體形成于約40億年前南極-艾特肯盆地遭受巨型天體撞擊的極端條件下。當直徑超過百公里的撞擊體以每秒數十公里速度撞擊月面時,瞬間釋放的能量使月壤溫度飆升至數千攝氏度,導致隕硫鐵(FeS)等含鐵礦物分解氣化,在撞擊濺射物形成的局部高氧逸度環境中,鐵元素通過氣相氧化反應生成三價鐵氧化物。這種完全不同于地球"水氧銹蝕"的氧化機制,為月球表面鐵元素轉化提供了全新解釋。
該發現為破解月球磁異常之謎帶來突破性進展。月球表面分布著數十個磁性異常區,其中南極-艾特肯盆地邊緣的磁異常強度可達周邊區域的3倍。研究證實,在赤鐵礦形成過程中,其前驅體磁鐵礦與磁赤鐵礦具有強磁性特征。這些微米級礦物顆粒在撞擊濺射物的快速冷卻過程中被保留下來,成為磁異常的天然載體。這一發現有力支持了"撞擊成因"假說,即月球磁異常源于遠古時期巨型撞擊事件引發的局部磁化效應。
作為太陽系最大撞擊坑之一,南極-艾特肯盆地的演化史直接記錄著月球早期遭受的災難性撞擊事件。此次發現的赤鐵礦晶體形成于盆地邊緣的濺射物中,表明直徑超200公里的撞擊事件能夠徹底重塑局部化學環境,觸發此前未被認知的氧化反應鏈。這些微米級礦物如同"時間膠囊",完整保存著撞擊瞬間的物理化學條件,為重構月球撞擊歷史、理解表層物質循環提供了關鍵證據。研究團隊通過模擬計算顯示,類似規模的撞擊事件在月球早期歷史中可能頻繁發生,這些事件不僅改變了月表成分分布,更可能通過濺射物輸送影響了整個內太陽系的環境演化。











