
据国家航天局16日消息,中国科考团队近日通过分析嫦娥六号月球背面南极-艾特肯盆地获取的样本,在月球科学研究方面取得重大突破。首次发现微米级的赤铁矿和磁赤铁矿晶体是由大型撞击事件形成的。这揭示了一种新的氧化反应机制,并为南极-艾特肯盆地周围磁异常的因果效应提供了样本证据。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 该研究成果为联合研究该研究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完成,并得到了国家航天局样本的支持。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。该成果发表在国际综合期刊《科学进展》上,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。这项研究提出了新的影响基于嫦娥六号样品中铁氧化物检测的月球磁异常假说图片来源:图片由山东大学提供。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。而主要作用是由高氧逸度的瞬时气相环境产生,铁元素在高氧逸度环境中被氧化,引起硫铁矿的脱硫反应,并通过气相消除过程形成微米级的结晶赤铁矿颗粒。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 嫦娥六号样品中铁氧化物来源示意图。由图可见,月球表面物质在较大的撞击下汽化,造成局部高氧逸度环境。高温环境描述了硫铁矿矿物(FES),在适当的温度条件(700~1000℃)下,在氧逸度高的环境中将其氧化,形成赤铁矿、磁赤铁矿和磁铁矿。图片来源: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岩石天体中已知最大、最古老的盆地。撞击的规模远远超过月球上的其他区域,为探索提供了独特的场景特殊地质过程。 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兆。 。图片来源:山东大学 图片来源:每日微信公众号
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