摘要:2025 年 11 月 16 日,国家航天局、山东大学、中国科学院联合发布重大科研成果:中国科研团队在嫦娥六号从月球背面南极 - 艾特肯盆地采集的样品中,首次发现微米级赤铁矿 (α-Fe?O?) 和磁赤铁矿 (γ-Fe?O?) 晶体,这就是月球上的 "铁锈"。
一、重大发现:月球也会 "生锈"
2025 年 11 月 16 日,国家航天局、山东大学、中国科学院联合发布重大科研成果:中国科研团队在嫦娥六号从月球背面南极 - 艾特肯盆地采集的样品中,首次发现微米级赤铁矿 (α-Fe?O?) 和磁赤铁矿 (γ-Fe?O?) 晶体,这就是月球上的 "铁锈"。
研究团队:山东大学行星科学团队联合中科院地球化学研究所、云南大学科研人员。
样品来源:嫦娥六号于 2024 年成功从月球背面南极 - 艾特肯盆地内部 (阿波罗盆地) 采集的月壤样品 (编号:CE6C0300YJFM00301),总重约 1,935.3 克。
二、科学意义:三大颠覆性突破
1、揭示全新月球氧化反应机制
颠覆认知:月球表面被认为是极度还原环境,缺乏氧气和水,理论上不可能形成 "铁锈" 类三价铁氧化物。
关键发现:这些赤铁矿和磁赤铁矿是由大型撞击事件形成的,而非像地球那样通过水和氧气缓慢锈蚀。
形成机制:
撞击瞬间产生700~1000℃高温和高氧逸度气相环境
使月球岩石中的陨硫铁 (FeS) 发生脱硫氧化反应:
4FeS + 7O? → 2Fe?O? + 4SO?
形成的氧化物通过气相沉积,最终形成微米级晶体
2、破解月球磁异常之谜
南极 - 艾特肯盆地是太阳系最大、最古老的撞击盆地,其边缘存在长期未解的磁异常现象。
科学解释:研究发现,撞击形成的磁铁矿 (Fe?O?) 和磁赤铁矿 (γ-Fe?O?) 正是这些磁异常的矿物载体,为磁异常的撞击成因提供了直接样品实证。
3、颠覆月球 "无氧环境" 认知
传统观点:月球表面无大气、缺水,被认为是完全还原环境,不存在赤铁矿等强氧化性物质。
突破性结论:
首次通过样品证实,即使在超还原背景下,月球表面仍能通过 ** 特殊机制 (大型撞击)** 产生氧化反应
月球表面确实存在强氧化性物质,为研究月球演化提供全新视角
三、月球 "铁锈" 与地球铁锈的区别
特征 地球铁锈 月球铁锈
形成条件 水和氧气参与的缓慢氧化 大型撞击事件的高温高氧环境
形成时间 漫长过程 撞击瞬间 (毫秒级) 完成
分布范围 广泛分布 仅存在于特定撞击区域
成因机制 生物和水参与的外生氧化 无生命参与的内生撞击氧化
四、发现过程与研究方法
研究团队利用多种先进分析技术,在月壤样品中发现并确认了这些微米级晶体:
透射电子显微镜 (TEM):观察矿物微观形貌和晶格结构
电子能量损失谱:分析元素组成和价态
拉曼光谱:精确鉴定矿物种类 (赤铁矿 / 磁赤铁矿)
五、研究价值与未来展望
这项发表在《Science Advances》期刊的研究成果,不仅填补了月球科学的重要空白,也为后续研究指明方向:
深化月球演化认知:重新评估月球表面氧化还原历史
拓展月球资源评估:可能发现更多月球矿产资源
推动深空探测:为月球南极资源开发和科研站建设提供科学依据
启发太阳系演化研究:为理解其他无大气层天体的表面过程提供参考
六、总结
嫦娥六号月球 "铁锈" 的发现,彻底改变了科学界对月球表面环境的认知,证明即使在极端条件下,月球也能通过特殊机制 (大型撞击) 产生氧化反应,为我们打开了探索月球奥秘的新窗口。
这项重大突破体现了中国深空探测和月球研究的领先水平,为人类月球科学研究做出了原创性贡献。
信息来源:国家航天局、山东大学、中科院联合发布会,2025 年 11 月 16 日
来源:老鹰历史故事一点号
