2025年11月16日,国家航天局联合山东大学、中国科学院共同发布重大科研成果:我国科学家通过分析嫦娥六号任务从月球背面南极-艾特肯盆地采集的珍贵样品,首次在月壤中发现微米级赤铁矿(α-Fe₂O₃)和磁赤铁矿(γ-Fe₂O₃)晶体。这一发现不仅揭示了月球表面全新的氧化反应机制,更为南极-艾特肯盆地边缘存在的磁异常现象提供了关键矿物学证据。
突破性发现:月球表面存在强氧化性物质
研究团队在国际权威期刊《Science Advances》发表的论文指出,这些微米级铁氧化物晶体的形成与月球历史上的大型撞击事件密切相关。当陨石以超高速撞击月表时,瞬间产生的高温高压环境使局部氧逸度急剧升高,导致陨硫铁(FeS)发生脱硫反应,铁元素被氧化并经气相沉积形成赤铁矿颗粒。值得注意的是,反应过程中产生的磁铁矿和磁赤铁矿具有强磁性,可能是南极-艾特肯盆地边缘观测到磁异常现象的矿物载体。
颠覆认知:超还原环境中的氧化奇迹
该发现挑战了传统认知——月球表面长期被认为处于极端还原环境。研究首次通过实物样品证实,在特定地质事件(如大型撞击)驱动下,月球局部区域可短暂形成高氧逸度条件,促使强氧化性物质生成。这一机制不仅解释了南极-艾特肯盆地磁异常的成因,也为理解月球演化历史提供了新视角:频繁的撞击事件可能通过改变局部氧化还原状态,持续影响月表物质组成与空间环境。
南极-艾特肯盆地:月球研究的天然实验室
作为太阳系已知最大、最古老的撞击结构,南极-艾特肯盆地直径约2500公里,其形成时的撞击能量相当于同时引爆数百万颗原子弹。这种极端地质过程创造了独特的科学探测条件。2024年嫦娥六号任务突破性实现人类首次月球背面采样,从盆地内部采集的1935.3克样品为此次研究提供了关键物质基础。科研团队通过高精度同位素定年等技术手段,正在逐步揭开这个古老盆地的演化密码。
(总台央视记者 崔霞 陶嘉树)