北京时间11月中旬,一条消息像平地惊雷,直接把全球月球研究圈炸得沸沸扬扬:中国嫦娥六号从月球背面带回来的那2公斤月壤里,科学家硬生生抠出了赤铁矿和磁赤铁矿的微小晶体。赤铁矿,说白了就是铁锈,平时我们看见铁钉生锈那红褐色的东西。月球上居然有铁锈?这事儿听上去就跟在沙漠里发现大海一样离谱。
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过去几十年,全世界教科书都写得明明白白:月球是个彻底干燥、彻底缺氧、彻底还原的环境。铁在那种地方最多就是纯铁或者二价铁化合物,想氧化成三价铁生锈?门都没有。阿波罗时代美国宇航员带回来的月壤里偶尔冒出一点疑似三价铁的信号,最后都解释成“地球污染”,意思是样本在地球上被空气氧化了,或者火箭尾气污染了。谁也不敢往月球自己能生锈的方向想。
现在中国科学家站出来,用实打实的证据啪啪打脸:这铁锈就是月球原产的,地地道道本地货,地球连边都沾不上。
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研究团队把嫦娥六号带回的月壤切片、磨薄、抛光,用最先进的电子显微镜一粒一粒看过去。结果在一些被撞击胶结起来的角砾岩里,找到了一粒粒只有几微米大的赤铁矿晶体,旁边还伴生磁赤铁矿。它们不是均匀分布,而是扎堆出现在撞击产生的玻璃质和熔融物里。换句话说,这些铁锈不是慢慢风化出来的,而是被瞬间高温高压“烤”出来的。
科学家给出了一个让人拍大腿的解释:月球上本来没水没氧,但小行星、彗星可不讲道理。它们以每秒几十公里的速度砸下来,撞击瞬间温度高达几千度,压力比地球海底最深处还高几万倍。这时候,陨石里本来就带着的陨硫铁、碳酸盐或者水冰,会被直接汽化,瞬间释放出大量氧气。这些氧气来不及跑,就跟周围月壤里丰富的铁矿物猛烈反应,几秒钟之内就把铁“烧”成了三价铁,生出了赤铁矿。
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这就像有人在真空里突然点了一根超大号的氧气焊,把铁焊成了锈。
更绝的是,嫦娥六号这次落地的位置太会挑地方了。南极-艾特肯盆地,直径2500公里,深十几公里,是整个太阳系最大、最古老的撞击坑。几十亿年来,它就像一张保存完好的底片,把月球早期被陨石狂轰滥炸的痕迹全记下来了。后来别的地区都被火山熔岩反复覆盖,证据全毁了,只有这里还留着原始记录。嫦娥六号就像考古队员,直接在最老的“化石层”里挖出了铁锈证据。
这发现把过去半个世纪的月球认知直接掀翻。
第一,月球不是彻底干燥缺氧的世界,至少在局部、在某些极端条件下,它能短暂出现氧化环境。第二,月球磁场几十亿年前神秘消失的谜团,可能也跟这些撞击释放的氧气有关。第三,月球背面和正面差异那么大,背面撞击记录保存得更好,未来研究月球演化,背面样本的价值比正面高太多了。
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全世界科学家看完论文都坐不住了。美国《科学》杂志直接把这篇论文挂在首页,标题用词都带着震惊。欧洲空间局的月球专家直言:这相当于把月球化学教科书撕了一半。日本、印度那些准备探月的团队也在紧急开会:我们原来的探测器设计、采样策略,可能得全部重来。
更狠的是,中国手里现在握着嫦娥五号、嫦娥六号总共四公斤月球样本,其中嫦娥六号还是人类第一次从月球背面带土回来。别人还在为几克阿波罗样本抢破头,中国科学家已经可以慢条斯理地切片、分析、发论文、改理论了。这不是领先一步,是领先一个身位。
山东大学牵头的团队在论文最后淡淡地写了一句话:未来我们将对更多嫦娥六号样本进行系统研究。翻译过来就八个字:这才刚开始,好戏在后头。
月球上生了锈,这事儿听起来小,实际上把人类对地月系统、对太阳系早期撞击历史的认知全推倒重来了。以后再有人说月球是“死寂”“干燥”“还原”,那就是没读最新的中国论文。中国嫦娥六号用两公斤月壤,硬生生给全世界上了堂课:月球没那么简单,别拿老眼光看它了。
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