我國月球科學(xué)研究近日迎來重大進(jìn)展。科研團(tuán)隊(duì)通過對嫦娥六號任務(wù)采集的月背南極-艾特肯盆地樣品展開深入分析，首次在微米尺度上發(fā)現(xiàn)赤鐵礦（α-Fe2O3）與磁赤鐵礦（γ-Fe2O3）晶體，這一發(fā)現(xiàn)為理解月球表面氧化反應(yīng)機(jī)制提供了全新視角，同時為南極-艾特肯盆地邊緣磁異常現(xiàn)象的成因提供了關(guān)鍵礦物學(xué)證據(jù)。

研究團(tuán)隊(duì)提出，這些氧化鐵礦物的形成與月球歷史上的大型撞擊事件存在直接關(guān)聯(lián)。當(dāng)直徑數(shù)十公里級的天體撞擊月球表面時，瞬時釋放的巨大能量會形成局部高氧逸度環(huán)境。在此條件下，隕硫鐵等含鐵礦物中的硫元素被剝離，鐵元素則被氧化并經(jīng)氣相沉積過程結(jié)晶，最終形成微米級的赤鐵礦顆粒。值得注意的是，該反應(yīng)路徑中產(chǎn)生的磁鐵礦與磁赤鐵礦中間產(chǎn)物具有強(qiáng)磁性，可能是導(dǎo)致南極-艾特肯盆地邊緣觀測到磁異常現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)。

這項(xiàng)發(fā)表于國際權(quán)威期刊《Science Advances》的成果，首次通過實(shí)物樣品證實(shí)了月球表面在超還原環(huán)境下仍可存在強(qiáng)氧化性物質(zhì)。傳統(tǒng)認(rèn)知中，月球因缺乏大氣層保護(hù)，表面長期處于高度還原狀態(tài)，但新發(fā)現(xiàn)表明特定地質(zhì)事件可局部改變氧化還原條件。研究團(tuán)隊(duì)通過精確測定礦物晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分，構(gòu)建了從撞擊能量釋放到氧化反應(yīng)發(fā)生的完整鏈條，為重構(gòu)月球表面物質(zhì)演化歷史提供了重要參數(shù)。

作為太陽系已知最大、最古老的撞擊結(jié)構(gòu)，南極-艾特肯盆地直徑約2500公里，其形成時的撞擊能量相當(dāng)于數(shù)十億噸TNT當(dāng)量。這種極端地質(zhì)事件不僅重塑了月球表面形態(tài)，更通過熔融、氣化、沉積等復(fù)雜過程改變了局部物質(zhì)組成。2024年嫦娥六號任務(wù)精準(zhǔn)著陸于盆地內(nèi)部，采集的1935.3克樣品為研究月球深部物質(zhì)組成提供了珍貴素材。此次發(fā)現(xiàn)的氧化鐵礦物就存在于具有獨(dú)特礦物組合的撞擊熔融濺射物中，其晶體特征與實(shí)驗(yàn)室模擬撞擊實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物高度吻合。

該研究突破了傳統(tǒng)月球科學(xué)研究的認(rèn)知框架，通過微觀礦物證據(jù)與宏觀地質(zhì)現(xiàn)象的跨尺度關(guān)聯(lián)，為理解行星表面物質(zhì)演化提供了新范式。隨著對嫦娥六號樣品研究的持續(xù)深入，更多關(guān)于月球早期歷史、撞擊過程與空間風(fēng)化效應(yīng)的謎題有望被逐步解開。