我國科研團隊在月球科學研究領域取得重大進展,通過對嫦娥六號任務采回的月球背面南極-艾特肯盆地樣品的分析,首次發現了成因與大型撞擊事件相關的微米級赤鐵礦(α-Fe?O?)和磁赤鐵礦(γ-Fe?O?)晶體。這一發現不僅為月球氧化反應機制提供了全新解釋,還為南極-艾特肯盆地邊緣磁異常的撞擊成因提供了直接樣品證據。
研究團隊由山東大學行星科學團隊牽頭,聯合中國科學院地球化學研究所、云南大學科研人員共同完成。科研人員利用透射電子顯微鏡(TEM)、微區電子顯微譜學、電子能量損失譜技術及拉曼光譜技術,確認了月球原生赤鐵礦顆粒的晶格結構及其獨特產狀特征。相關成果已發表于國際綜合性期刊《科學進展》(Science Advances),為深化月球演化歷史認知提供了關鍵科學依據。
月球長期被認為處于還原環境,缺乏氧化作用的關鍵證據,尤其是赤鐵礦等高價態鐵氧化物。此次研究發現,赤鐵礦的形成可能與月球歷史上的大型撞擊事件密切相關。當月球表面物質在大尺度撞擊下氣化時,局部會產生高氧逸度氣氛。在高溫條件下,隕硫鐵(FeS)礦物脫硫,并在700~1000℃的溫度范圍內被氧化,最終形成赤鐵礦、磁赤鐵礦及磁鐵礦(Fe?O?)。這一過程中產生的磁性礦物,可能是南極-艾特肯盆地邊緣磁異常的礦物載體。
嫦娥六號著陸的南極-艾特肯盆地是太陽系巖石質天體中已知最大、最古老的撞擊盆地,其形成時的撞擊規模遠超月球其他區域,為探索特殊地質過程提供了獨特場景。2024年,嫦娥六號任務成功從該盆地內部采回月球樣品,為此次突破性發現奠定了基礎。研究首次利用樣品證實,在超還原背景下,月球表面仍存在赤鐵礦等強氧化性物質,這一發現改寫了對月球氧化還原狀態的傳統認知。











