嫦娥六号样品揭示月球“生锈”秘密

本报记者马俊●蔡金曼吕晓烨

月球也会“生锈”？《环球时报》记者16日从国家航天局、山东大学、中国科学院获悉，近日，我国科研团队通过分析嫦娥六号采回的月背南极-艾特肯盆地月球样品，取得月球科学研究重大突破——首次发现大型撞击事件成因的微米级赤铁矿和磁赤铁矿晶体，揭示了全新的月球氧化反应机制，为环绕南极-艾肯盆地磁异常的撞击成因提供了样品实证。

行星的氧化还原状态一直是科学家理解行星的内部过程以及行星表面宜居性的关键指标。据介绍，地球与月球的“铁生锈”原理截然不同。地球由于富含水和氧气，极易形成三价铁的氧化物，也就是通常理解的“铁会生锈”。而月球表面没有大气保护且缺乏水，被科学家们认为整体处于“还原环境”，极度缺少氧化作用的关键证据，特别是赤铁矿等高价态铁氧化物。目前科学家认为，月球赤铁矿的形成可能与月球历史上的大型撞击事件密切相关。大型撞击形成瞬时高氧逸度气相环境的同时，铁元素在高氧逸度环境中被氧化，使陨硫铁发生了脱硫反应，经气相沉积过程形成微米级晶质赤铁矿颗粒。值得关注的是，该反应的中间产物为具有磁性的磁铁矿和磁赤铁矿，可能是南极-艾特肯盆地边缘磁异常的矿物载体。位于月球背面的南极-艾特肯盆地，是太阳系岩石质天体上已知最大、最古老的撞击盆地，其形成时的撞击规模远超月球其他区域，为探索特殊地质过程提供了独特场景。

‍2024年嫦娥六号成功从南极-艾特肯盆地内部采回月球样品，为此次突破性发现创造了前提。山东大学行星科学团队联合中国科学院地球化学研究所、云南大学科研人员对国家航天局提供的嫦娥六号月球样品开展研究后发现，其中包含有赤铁矿和磁赤铁矿矿物，并联用微区电子显微谱学、电子能量损失谱技术、拉曼光谱技术，确认了月球原生赤铁矿颗粒的晶格结构以及独特的产状特征。该成果已发表在国际综合性期刊《ScienceAdvances》，将为后续月球科学研究提供重要科学依据，深化对月球演化历史的认知。该研究还首次利用样品证实了在超还原背景下月球表面存在赤铁矿等强氧化性物质，揭示了月球的氧化还原状态以及磁异常成因。