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嫦娥六号月球样品首次发现结晶赤铁矿,揭示月球氧化新机制及磁异常成因
2025年11月16日 08:23 来源:中国新闻网
中新网北京11月16日电 (马帅沙蔡金曼)据国家航天局16日消息,近日,我国科学团队通过分析从月球背面南极艾特肯盆地回收的样本,在月球科学研究方面取得重大突破——嫦娥六号首次探测到大型撞击事件的撞击。由此产生的微米级赤铁矿(α-Fe2O3)和磁赤铁矿(γ-Fe2O3)晶体呈现出一种新的月球氧化反应机制,并为南坡周围磁异常的撞击起源提供了示范性证据勒艾特肯盆地。图 1 中的左图是使用透射电子显微镜 (TEM) 拍摄的赤铁矿颗粒的高角度环形暗场图像 (HAADF)。右图是利用两种特征元素区分的氧化铁(氧元素,品红色)颗粒与硫铁矿(硫元素,青色)颗粒之间的接触接触。图片来源:山东大学提供 该研究成果由山东大学行星科学团队、中国科学院地球化学研究所和云南大学的研究人员共同完成,并得到了国家航天局样品的支持。嫦娥六号月球样品中发现了赤铁矿和磁赤铁矿矿物。利用微区电子显微镜、电子能谱和拉曼光谱证实了月球原生赤铁矿颗粒的晶格结构和独特的赋存特征。结果发表在国际综合期刊《科学进展》,将为后续月球科学研究提供重要科学依据,加深对月球演化历史的认识。图2 嫦娥六号任务着陆点位于月球南极-艾特肯(SPA)盆地东北部的阿波罗盆地,毗邻斯帕盆地西北的磁异常区。本研究基于嫦娥六号样本中铁氧化物的检测,提出了月球磁异常的新影响假说。创建照片来源:照片由山东大学提供。自从人类登陆月球以来,月球被认为普遍处于枯竭状态,严重缺乏氧化的原生证据,尤其是赤铁矿等高铁氧化物。研究表明,赤铁矿的形成可能与月球历史上的大型撞击事件密切相关。虽然巨大的影响是由高氧的直接气相环境产生的逸度,铁元素在高氧逸度环境中被氧化,引起硫铁矿脱硫反应,经气相消除过程形成微米级结晶赤铁矿颗粒。值得注意的是,该反应的中间产物是磁性磁铁矿和磁赤铁矿,它们可以成为南极-艾特肯盆地边缘磁异常的矿物载体。这项研究首次利用样本证实了在高还原性背景下月球表面存在赤铁矿等高氧化性物质,揭示了月球的还原氧化态以及磁异常的成因。图3 嫦娥6号样品中发现的氧化铁来源示意图。图中显示,月表物质在大的撞击下汽化,造成局部高氧逸度环境。高温环境冲刷陨石矿物(FES),并被氧化在适当的温度条件(700~1000℃)下,在氧逸度高的环境下,形成赤铁矿(α-Fe2O3)、磁赤铁矿(γ-Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)。情节来源:图片由山东大学提供。嫦娥六号着陆的南极-艾特肯盆地是太阳系中已知最大、最古老的岩体盆地。撞击形成时的影响进一步超过月球其他区域,为探索特殊地质过程提供了独特的场景。 2024年,嫦娥六号任务成功从南极-艾特肯盆地内部取回月球样本,为这一发现创造了先决条件。 。图片来源:山东大学供图
(编辑:苗苏)