我國月球科學(xué)研究近日取得一項(xiàng)里程碑式進(jìn)展。科研團(tuán)隊(duì)通過對嫦娥六號任務(wù)帶回的月背樣品進(jìn)行系統(tǒng)分析，首次在月球南極-艾特肯盆地發(fā)現(xiàn)微米級赤鐵礦與磁赤鐵礦晶體，為理解月球氧化還原環(huán)境演化提供了關(guān)鍵證據(jù)。相關(guān)成果已發(fā)表于國際權(quán)威期刊《科學(xué)進(jìn)展》，標(biāo)志著人類對月球地質(zhì)歷史的認(rèn)知邁入新階段。

研究團(tuán)隊(duì)由山東大學(xué)行星科學(xué)團(tuán)隊(duì)牽頭，聯(lián)合中科院地球化學(xué)研究所與云南大學(xué)科研力量共同完成。通過透射電子顯微鏡、電子能量損失譜及拉曼光譜等先進(jìn)技術(shù)，科研人員精確解析了樣品中鐵氧化物的晶體結(jié)構(gòu)特征。分析顯示，這些微米級礦物顆粒具有獨(dú)特的產(chǎn)狀特征，其形成機(jī)制與月球歷史上的大型撞擊事件密切相關(guān)。研究證實(shí)，在撞擊產(chǎn)生的瞬時高溫高壓環(huán)境下，隕硫鐵（FeS）發(fā)生脫硫反應(yīng)，鐵元素被氧化形成赤鐵礦，同時生成具有磁性的磁鐵礦與磁赤鐵礦中間產(chǎn)物。

這一發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知——月球表面長期被認(rèn)為處于強(qiáng)還原環(huán)境，高價(jià)態(tài)鐵氧化物的存在極為罕見。研究提出，南極-艾特肯盆地邊緣觀測到的磁異常現(xiàn)象，可能與這些磁性礦物的空間分布直接相關(guān)。當(dāng)大型天體撞擊月球時，劇烈的能量釋放使局部區(qū)域形成高氧逸度氣相環(huán)境，這種極端條件為鐵元素的氧化提供了可能。實(shí)驗(yàn)?zāi)M表明，在700-1000℃溫度范圍內(nèi)，隕硫鐵的脫硫氧化過程能夠高效完成，最終形成微米級赤鐵礦晶體。

作為太陽系已知最大、最古老的撞擊結(jié)構(gòu)，南極-艾特肯盆地的地質(zhì)演化具有特殊研究價(jià)值。其形成時的撞擊能量遠(yuǎn)超月球其他區(qū)域，為探索極端地質(zhì)過程提供了天然實(shí)驗(yàn)室。2024年嫦娥六號任務(wù)成功從該盆地內(nèi)部采集樣品，為破解月球演化謎題提供了珍貴素材。此次發(fā)現(xiàn)的赤鐵礦礦物群，不僅證實(shí)了超還原背景下月球表面存在強(qiáng)氧化性物質(zhì)，更通過實(shí)證數(shù)據(jù)構(gòu)建起撞擊事件與磁異常現(xiàn)象的因果鏈條，為構(gòu)建完整的月球地質(zhì)演化模型奠定了基礎(chǔ)。