我國科研團隊在月球科學研究領域取得一項重大突破。通過對嫦娥六號從月球背面南極-艾特肯盆地采集的樣品進行分析,研究人員首次發現了由大型撞擊事件形成的微米級赤鐵礦(α-Fe?O?)和磁赤鐵礦(γ-Fe?O?)晶體。這一發現不僅揭示了月球表面全新的氧化反應機制,還為解釋南極-艾特肯盆地邊緣磁異常的成因提供了直接證據。
與地球環境截然不同,月球表面缺乏大氣層保護且幾乎不含水分,長期被認為處于"還原環境"。傳統觀點認為,這種條件下難以形成高價態鐵氧化物,例如赤鐵礦。山東大學空間科學與技術學院副院長凌宗成教授解釋,地球上的鐵在富含水和氧氣的環境中容易氧化生銹,而月球的極端環境卻為氧化反應提供了另一種可能路徑。
研究團隊發現,月球赤鐵礦的形成與歷史上的大型撞擊事件密切相關。當隕石以極高速度撞擊月球表面時,會瞬間產生高氧逸度氣相環境。在這種極端條件下,隕硫鐵等含鐵礦物發生脫硫反應,鐵元素被氧化后通過氣相沉積過程形成微米級晶質赤鐵礦顆粒。這一過程產生的中間產物——具有磁性的磁鐵礦和磁赤鐵礦,恰好可以解釋南極-艾特肯盆地邊緣觀測到的磁異常現象。
透射電子顯微鏡觀測顯示,赤鐵礦晶粒呈現獨特的高角度環形暗場像特征。研究還通過特征元素分布圖,清晰展示了鐵氧化物顆粒(氧元素呈品紅色)與隕硫鐵顆粒(硫元素呈青色)的接觸關系,為理解月球物質演化提供了微觀證據。這些發現表明,即使在超還原背景下,月球表面仍能通過特殊地質過程形成強氧化性物質。
作為太陽系中已知最大、最古老的撞擊盆地,南極-艾特肯盆地的形成規模遠超月球其他區域。2024年嫦娥六號任務成功從該區域內部采集樣品,為這項突破性研究奠定了基礎。科研人員指出,這項成果不僅改寫了月球氧化還原狀態的傳統認知,更為研究太陽系天體撞擊歷史提供了關鍵樣本。









