我國月球科學研究領域近日傳來重大喜訊，一支由山東大學行星科學團隊領銜，聯(lián)合中國科學院地球化學研究所、云南大學科研人員共同組成的科研隊伍，憑借對嫦娥六號采回的月背南極 - 艾特肯盆地月球樣品的深入剖析，取得了具有里程碑意義的突破。
科研團隊在嫦娥六號帶回的月球樣品中，首次發(fā)現(xiàn)了大型撞擊事件成因的微米級赤鐵礦（α - Fe?O?）和磁赤鐵礦（γ - Fe?O?）晶體。這一發(fā)現(xiàn)意義非凡，它為環(huán)繞南極 - 艾特肯盆地磁異常的撞擊成因提供了實實在在的樣品實證，同時揭示了一種全新的月球氧化反應機制。該研究得到了國家航天局月球樣品（編號：CE6C0300YJFM00301）的大力支持。
為了確認月球原生赤鐵礦顆粒的晶格結構以及獨特的產狀特征，科研人員運用了多種先進技術，包括微區(qū)電子顯微譜學、電子能量損失譜技術和拉曼光譜技術。通過這些技術的聯(lián)用，他們得以精準地剖析樣品，獲取關鍵信息。
長期以來，自人類開啟登月探索之旅后，月球一直被認為整體處于還原狀態(tài)，極度缺乏氧化作用的關鍵證據，尤其是像赤鐵礦這類高價態(tài)鐵氧化物。而此次研究提出了新的觀點，赤鐵礦的形成或許與月球歷史上的大型撞擊事件緊密相連。在大型撞擊發(fā)生時，會瞬間形成高氧逸度氣相環(huán)境，鐵元素在這種高氧逸度環(huán)境中被氧化，隕硫鐵發(fā)生脫硫反應，經過氣相沉積過程，最終形成微米級晶質赤鐵礦顆粒。值得注意的是，該反應的中間產物是具有磁性的磁鐵礦和磁赤鐵礦，它們很可能是南極 - 艾特肯盆地邊緣磁異常的礦物載體。這一研究首次利用樣品證實，在超還原背景下月球表面存在赤鐵礦等強氧化性物質，讓我們對月球的氧化還原狀態(tài)以及磁異常成因有了新的認識。
嫦娥六號著陸的南極 - 艾特肯盆地，在太陽系巖石質天體中堪稱已知最大、最古老的撞擊盆地。其形成時的撞擊規(guī)模遠超月球其他區(qū)域，為探索特殊地質過程提供了獨一無二的場景。2024 年，嫦娥六號任務成功從南極 - 艾特肯盆地內部采回月球樣品，正是這一關鍵行動，為此次突破性發(fā)現(xiàn)奠定了堅實基礎。相關成果已發(fā)表在國際綜合性期刊《Science Advances》上，將為后續(xù)月球科學研究提供重要的科學依據，助力我們進一步深化對月球演化歷史的認知。
