中国探月任务揭示月球铁锈之谜，令人意外的氧化现象

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中国嫦娥六号任务对月球土壤的新分析揭示了科学家们未曾预料到的发现——微小的铁锈颗粒。

直到现在，科学家们认为月球缺乏铁氧化所需的氧气条件，因此这个发现挑战了长期以来对月球表面化学的认识，并可能帮助解释在多个地区发现的神秘磁异常。

这些研究结果已在同行评审的期刊Science Advances上发表，这项研究由山东大学的研究团队主导，并得到了中国科学院地球化学研究所和云南大学的支持。

团队在嫦娥六号样本中发现了微米尺度的赤铁矿和磁赤铁矿晶体，这两种都是铁氧化物的形式——这一发现表明，之前未知的表面过程可能已经塑造了月球数十亿年之久。

这一发现挑战了数十年来的假设

几十年来，科学家们认为月球缺乏铁氧化所需的条件，导致铁氧化物在其表面几乎不存在。尽管阿波罗任务检测到了一些含铁材料，比如磁铁矿和铁氢氧化物，但这一发现很快被忽视。

1971年的一项开创性研究认为，这些化合物在月球表面不可能保持稳定，最有可能是在样本返回地球后受到污染的结果。这一观点在半个多世纪以来塑造了科学思维，强化了月球是一个干燥、高度还原的环境，没有铁生锈的自然途径这一想法，南华早报报道。

随着遥感数据和月球样本的分析，近年来这一假设开始动摇，表明月球上的铁氧化现象可能比之前认为的更为普遍。自2020年以来，月球矿物学探测器（Moon Mineralogy Mapper）的观测显示，在高纬度地区广泛发现赤铁矿——一种高度氧化的矿物。

然后在2022年，对嫦娥五号样本的先进显微分析揭示了纳米相的磁铁矿的痕迹，进一步证明了月球表面可以发生氧化。

样本显示锈蚀是月球地质的固有特征

通过研究去年六月返回的嫦娥六号样本，中国科学家首次识别出微米级赤铁矿颗粒，证明这些铁氧化物是月球地质的自然组成部分。为了弄清三价铁是如何在月球上形成的，研究人员考察了几种可能的机制，并排除了一些其他可能性。

他们发现，氧化铁矿物质主要出现在月球土壤的角砾岩中——这些岩石是由陨石撞击产生的极端热量和压力熔合而成的碎片，而在未受影响的古老火山岩的碎片中则没有这种矿物。研究人员认为，赤铁矿颗粒是由大规模撞击事件形成的，例如形成南极-艾肯盆地和月球背面阿波罗陨石坑的事件。

南极-艾肯盆地是嫦娥六号的着陆点，是太阳系中最古老和最大的撞击盆地之一；它经历了多次重大碰撞，且未受到后来的火山熔岩流影响，使其成为保存古老撞击产生矿物的理想地点。