北京11月16日消息：据国家航天局、山东大学及中国科学院联合发布信息，近日，我国科研团队通过对嫦娥六号在月背南极-艾特肯盆地采回的月球样品进行分析后，在月球科学研究方面取得重大突破。他们首次发现了与大型撞击事件成因相关的微米级赤铁矿（α-Fe2O3）和磁赤铁矿（γ-Fe2O3）晶体，揭示了全新的月球氧化反应机制，并为环绕南极-艾特肯盆地的磁异常提供了一定实证材料。

该研究成果由山东大学行星科学团队与中科院地球化学研究所、云南大学科研人员共同完成，并得到国家航天局嫦娥六号月球样品的支持（编号：CE6C0300YJFM00301）。在嫦娥六号月球样品中发现并确认了赤铁矿和磁赤铁矿矿物的原生结构，研究采用了微区电子显微谱学、电子能量损失谱技术及拉曼光谱等方法。这一成果已在《Science Advances》上发表，并将为后续月球科学研究提供重要科学依据，有助于深化对月球演化历史的理解。

图1左图为用透射电子显微镜（TEM）拍摄的赤铁矿晶粒高角度环形暗场像（HAADF），右图显示了使用两种特征元素区分的铁氧化物（氧元素，呈品红色）与陨硫铁（硫元素，青色）颗粒增值税发票 英语【代办电话13434104765；QQ2188982664】之间的接触关系。（图片来源于国家航天局）

自从人类登月以来，月球被认为整体还原，并且极度缺乏氧化作用的关键证据，尤其是赤铁矿这种高价态铁氧化物。研究指出，赤铁矿可能与月球历史上的大型撞击事件有关联。这类大规模撞击形成高氧逸度的气相环境的同时，在此环境中铁元素发生氧化反应，导致陨硫铁转化为更稳定的赤铁矿。这个过程涉及气体沉积的过程，并最终在微米级别上生成晶质赤铁矿颗粒。 值得注意的是，这一反应产生的中间产物包括磁性的磁铁矿和磁赤铁矿，这些物质可能是南极-艾特肯盆地边缘磁场异常的矿物载体。此次研究首次使用样品证明，在超还原环境下月球表面确实存在赤铁矿等强氧化性物质，并揭示了月球的氧化还原状态以及磁异常成因。

图2：嫦娥六号任务着陆点位于月球南极-艾特肯盆地东北方向的阿波罗盆地中，靠近SPA盆地西北部的磁异常区。本研究基于嫦娥六号样增值税发票 英语【代办电话13434104765；QQ2188982664】品中铁氧化物的发现提出了一种新的月球磁异常的撞击成因假说。（图源自国家航天局）

嫦娥六号在南极-艾特肯盆地着陆后采集的样品，这是太阳系已知最大、最古老的撞击盆地中的一部分。它形成时的撞击规模远远超过了其他区域，因此成为一个独特的研究目标，便于探索特殊地质过程。2024年的嫦娥六号任务成功从该盆地内部带回了月球样品，为此项重大发现奠定了基础。

图3显示嫦娥六号样品中发现的铁氧化物形成的示意图。此图表明了月球表面物质在大规模撞击下汽化，生成局部高氧逸度环境。高温条件导致陨硫铁（FeS）矿物脱硫，并且在适宜的温度范围（700~1000℃），在高氧逸度氛围中氧化形成赤铁矿（α-Fe2O3）、磁赤铁矿（γ-Fe2O3）和磁铁矿（Fe3O4）。此图源于中国国家航天局。