月球表面竟存在類似“鐵銹”的物質(zhì)?這一驚人發(fā)現(xiàn)源于我國科研團隊對嫦娥六號月背樣品的深度分析。研究證實,月球南極-艾特肯盆地采集的巖石中首次檢測到微米級赤鐵礦(α-Fe?O?)與磁赤鐵礦(γ-Fe?O?)晶體,為月球氧化反應機制提供了全新解釋,同時為該區(qū)域磁異常現(xiàn)象的成因提供了關鍵礦物證據(jù)。
與地球富含水氧環(huán)境形成的鐵銹不同,月球的“鐵銹”形成機制截然特殊。山東大學空間科學與技術學院專家指出,月球表面長期處于超還原狀態(tài),缺乏大氣層保護且水分極微,理論上難以生成高價態(tài)鐵氧化物。然而,科研團隊通過透射電子顯微鏡觀測發(fā)現(xiàn),月壤中的赤鐵礦顆粒呈現(xiàn)獨特晶格結(jié)構(gòu),其形成與月球歷史上的大型撞擊事件密切相關——撞擊瞬間產(chǎn)生的高氧逸度氣相環(huán)境,促使隕硫鐵等礦物發(fā)生脫硫反應,最終通過氣相沉積形成微米級赤鐵礦晶體。
研究進一步揭示,這一氧化過程中產(chǎn)生的磁鐵礦與磁赤鐵礦具有強磁性,可能是南極-艾特肯盆地邊緣磁異常現(xiàn)象的礦物載體。該發(fā)現(xiàn)首次證實,在極端還原的月球表面環(huán)境中,仍可通過撞擊事件觸發(fā)局部氧化反應,生成強氧化性物質(zhì)。這一機制顛覆了傳統(tǒng)認知,為理解月球地質(zhì)演化提供了新視角。
此次突破得益于嫦娥六號任務的科學規(guī)劃。其著陸的南極-艾特肯盆地作為太陽系已知最大、最古老的撞擊結(jié)構(gòu),形成時的撞擊規(guī)模遠超月球其他區(qū)域,為特殊地質(zhì)過程研究提供了天然實驗室。2024年采回的月背樣品經(jīng)多機構(gòu)聯(lián)合分析,最終由山東大學行星科學團隊牽頭,聯(lián)合中國科學院地球化學研究所與云南大學科研人員完成這項國際前沿成果。
相關研究論文已發(fā)表于《科學進展》期刊,系統(tǒng)闡述了月背赤鐵礦的成因模型與氧化機制。該發(fā)現(xiàn)不僅填補了月球氧化反應研究的空白,更為后續(xù)探測任務提供了關鍵理論支撐,推動人類對月球地質(zhì)歷史的認知邁向更深層次。











