嫦娥六号月背样品揭示月球背面更“冷干”、火山活动早停16亿年等重大发现

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03-18 14:14

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嫦娥六号月球样品中首次发现晶质赤铁矿，这一发现有哪些重要意义？

【月球上的"锈迹"是从哪来的？】我国科学家通过对嫦娥六号月球样品进行研究，在月背样品中首次发现了由大型撞击事件形成的微米级赤铁矿和磁赤铁矿晶体，这一发现揭示了全新的月球氧化反应机制，为解释月球磁异常成因提供了关键的证据。月球表面由于缺乏水和大气保护，一直被科学家认为处于"还原环境"，难以形成赤铁矿等高价态铁氧化物。然而，科研团队通过联用微区电子显微谱学、电子能量损失谱技术、拉曼光谱技术等先进手段，成功确认了月球原生赤铁矿颗粒的晶格结构和独特产状特征。研究提出，当月球历史上发生大型撞击事件时，会瞬时形成高氧逸度的气相环境。在这个特殊环境中，铁元素被氧化，陨硫铁发生脱硫反应，最终会通过气相沉积过程形成微米级的晶质赤铁矿颗粒。而且，该氧化反应的中间产物：具有磁性的磁铁矿和磁赤铁矿，很有可能是环绕南极-艾特肯盆地磁异常的矿物载体。这一发现首次从样品层面证实了，月球表面在超还原背景下确实存在强氧化性物质。嫦娥六号所着陆并采样的月球南极-艾特肯盆地，作为太阳系岩石质天体上已知最大、最古老的撞击盆地，其形成时的撞击规模远超月球其他区域，为探索特殊地质过程提供了独特场景。（光明日报）#中国科普博览#

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1. 嫦娥六号月球样品中首次发现晶质赤铁矿，这一发现有哪些重要意义？

2. 【月球上的"锈迹"是从哪来的？】我国科学家通过对嫦娥六号月球样品进行研究，在月背样品中首次发现了由大型撞击事件形成的微米级赤铁矿和磁赤铁矿晶体，这一发现揭示了全新的月球氧化反应机制，为解释月球磁异常成因提供了关键的证据。月球表面由于缺乏水和大气保护，一直被科学家认为处于"还原环境"，难以形成赤铁矿等高价态铁氧化物。然而，科研团队通过联用微区电子显微谱学、电子能量损失谱技术、拉曼光谱技术等先进手段，成功确认了月球原生赤铁矿颗粒的晶格结构和独特产状特征。研究提出，当月球历史上发生大型撞击事件时，会瞬时形成高氧逸度的气相环境。在这个特殊环境中，铁元素被氧化，陨硫铁发生脱硫反应，最终会通过气相沉积过程形成微米级的晶质赤铁矿颗粒。而且，该氧化反应的中间产物：具有磁性的磁铁矿和磁赤铁矿，很有可能是环绕南极-艾特肯盆地磁异常的矿物载体。这一发现首次从样品层面证实了，月球表面在超还原背景下确实存在强氧化性物质。嫦娥六号所着陆并采样的月球南极-艾特肯盆地，作为太阳系岩石质天体上已知最大、最古老的撞击盆地，其形成时的撞击规模远超月球其他区域，为探索特殊地质过程提供了独特场景。（光明日报）#中国科普博览#

3. 嫦娥六号➡️：嫦娥六号采集的月壤样品中发现了褐硫钙石，这意味着什么？

4. #嫦娥六号月壤研究上新#：#月球背面的月幔有点冷#

5. #月壤为啥黏糊糊的#【硬核小知识！#月壤的黏性不是因为水#】科学家最新研究发现，嫦娥六号从月球背面带回的月壤，竟有点黏糊糊的，还能结块，质地更像地球上的黏土，而且让它产生黏性的原因不是水。科学家在微观世界里发现，月球背面的月壤有独特“体质”：它的颗粒更细腻。如果把月球正面的月壤比作“沙子”，背面的月壤更接近“面粉”。在干燥的情况下，抓一把沙子，它会轻易从指缝流散，面粉更容易在手中结成小块。背面月壤的颗粒形态更加复杂，棱角分明、表面粗糙，显著增大颗粒间的摩擦效应。这种“又细又糙”的特征，让静电力等作用凸显，造成月壤表现出明显的黏性特征。央视新闻的微博视频

6. 【#巨型撞击使月幔挥发分丢失#？】小行星撞击作为月球最主要的外动力地质过程，显著改变了月表的形貌与化学组成。但月球早期的大型撞击事件是否及如何影响月球深部，一直是困扰科学界的谜题。日前，中国科学院地质与地球物理研究所通过对嫦娥六号采集的月球背面样品的高精度钾同位素分析，首次揭示南极—艾特肯盆地撞击事件导致月幔中等挥发性元素丢失。团队利用高精度同位素分析技术，通过测量嫦娥六号采集的月球背面样品同位素比值的微小变化，精准捕捉到南极—艾特肯大型撞击事件留下的信息。中等挥发性元素（如钾、锌、镓等）的同位素体系具有特殊的研究价值——这些元素在撞击产生的高温条件下易发生挥发与分馏，其同位素组成能够灵敏记录撞击过程中的温度、能量及物质来源信息，是揭示撞击规模、热历史及其对月壳和月幔物质改造的关键“同位素指纹”。团队对毫克级嫦娥六号玄武岩单颗粒进行了高精度钾同位素分析。结果显示，与来自月球正面的阿波罗样品相比，嫦娥六号玄武岩具有更高的钾-41/钾-39比值。为了追溯这一异常信号的根源，团队逐一检查了宇宙射线照射、岩浆过程等多种可能因素，最终证实撞击事件改变了月幔的钾同位素组成，造成钾的亏损与同位素升高。团队发现，在撞击产生的瞬时高温高压过程中，较轻的同位素（如钾-39）往往优先逃逸，导致残余物质中同位素比值升高。研究结果表明，挥发分的丢失很可能抑制了月球背面后期的火山活动，这为理解月球正背面不对称的地质演化历史提供了关键线索。#中国科普博览# 中国科普博览的微博视频

7. 嫦娥六号月壤研究发现月球背面月幔更「冷」，这对月球的形成和演化有何重要意义？

8. 【#嫦娥六号月壤首现晶质赤铁矿和磁赤铁矿#】近日，中国科学院地球化学研究所研究团队等，通过分析嫦娥六号返回的月球南极—艾肯（SPA）盆地月壤样品，首次发现了大型撞击事件成因的赤铁矿和磁赤铁矿晶体，为月球表面存在强氧化性物质提供了直接的样品证据。这一发现改变了传统认知中月球表面处于极端还原环境的观点，为破解月球表面磁异常与大型撞击事件的成因提供了关键线索。月球氧化之谜氧化还原作用在行星形成演化过程中扮演着关键角色。与地球不同，月球内部的氧逸度和表面环境研究表明，月球几乎不存在强氧化条件，整体处于还原状态。随着月球研究的深入，月球轨道遥感利用可见近红外光谱的研究推测，月球高纬度地区或广泛存在赤铁矿。嫦娥五号样品研究首次发现，撞击成因的亚微米级磁铁矿以及在撞击玻璃质中发现Fe3+的赋存等证据。这说明，月球表面在外部撞击主导的改造过程中，存在局部偏氧化环境。但是，月球是否存在强氧化矿物如赤铁矿，缺乏直接的矿物学证据；月球表面是否广泛存在氧化作用，以及氧化特征矿物存在较大争议。锁定月球原生矿物 SPA盆地是太阳系中最大、最古老的撞击盆地之一，其形成伴随极端高温高压条件，为探讨月球表面氧化反应提供了理想的天然实验室。 2024年嫦娥六号任务首次从SPA盆地内部返回月壤样品，为发现大型撞击事件中强氧化物提供了契机。研究团队在嫦娥六号月壤中首次发现了微米级赤铁矿，通过微区电子显微谱学、电子能量损失谱技术和拉曼光谱等技术联用，确认了赤铁矿颗粒的晶格结构以及独特的产状特征，证实其为月球原生矿物而非后期污染。团队进一步提出，赤铁矿的形成可能与月球历史上的大型撞击事件相关。大型撞击的高温使月表物质气化，形成瞬时高氧逸度气相环境，导致陨硫铁在此过程中发生了脱硫反应。铁离子在高氧逸度环境中被氧化，经历气相沉积过程后，形成微米级晶质的赤铁矿，同时共生形成了具有磁性的磁铁矿和磁赤铁矿。月球表面如SPA盆地西北部，广泛存在磁异常这一特殊的地质特征，其成因尚未得到解释。这一研究为月表磁异常的载体和演化过程提供了关键样品证据。

9. 【#山东科技创新顶流阵容来了#】#山东团队发现月球被一拳锤生锈了#1月25日晚，2025年度山东省十大科技创新成果在济南发布。其中，山东大学牵头组建的月球样品联合团队首次在月壤样品中发现微米级赤铁矿（α-Fe2O3）和磁赤铁矿（γ-Fe2O3）晶体，为揭示月球氧化反应机制、破解月球局部磁场成因提供了关键样品实证。长期以来，科学界普遍认为月球表面几乎没有自由氧，不具备生成强氧化性矿物赤铁矿的条件。山东大学通过分析嫦娥六号从月球背面的南极-艾特肯盆地采回的月壤样品，证实了在极度还原条件下，月球表面存在赤铁矿等强氧化性物质。该研究还揭示了月球历史上的大型撞击产生的高温、高压瞬间改变了月表的化学环境形成赤铁矿，为解释月球存在局部磁场提供了新线索。大众新闻-大众日报的微博视频

10. 【#月球也会生锈#？嫦娥六号月背样品中首次发现晶质赤铁矿】今天，国家航天局、山东大学、中国科学院联合发布消息，近日，我国科研团队通过分析嫦娥六号采回的月背南极-艾特肯盆地月球样品，取得月球科学研究重大突破——首次发现大型撞击事件成因的微米级赤铁矿（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，为环绕南极-艾特肯盆地磁异常的撞击成因提供了样品实证。该成果已发表在国际综合性期刊《Science Advances》，将为后续月球科学研究提供重要科学依据，深化对月球演化历史的认知。

11. 2024年，嫦娥六号从月球背面带回一捧土。这是人类第一次拿到那里的土壤。土是从阿波罗盆地挖的。这个盆地套在南极-艾特肯盆地里面，后者是整个月球最大最老的撞击坑，直径比北京到广州还远。40多亿年前的撞击把岩石熔化又凝固，留下这片坑中坑的地貌。嫦娥六号在这里下铲，采的不仅是土，是太阳系童年的档案。～～～～月球上几乎没有风，没有水，没有板块运动。地球上的山川河流不断被改写，月球却把每一次撞击都忠实地记了下来。从40多亿年前到今天，大大小小的陨石坑层层叠叠，铺满月面，构成了太阳系里保存最完整的一部“轰炸编年史”。科学家很早就发现，一个地方陨石坑越密集，地表就越古老。这个规律好理解：暴露在太空中的时间越长，挨砸的次数越多。但光知道“越密越老”还不够，得搞清楚具体的换算关系 —— 一平方公里里有多少个坑，对应几亿年？这道换算题的解法，是50多年前的阿波罗和月球号任务带回来的。宇航员从月面6个不同地点采回了岩石样本，科学家用放射性同位素测出它们的绝对年龄，再对照采样点的陨石坑密度，就拟合出了一条曲线。有了这条曲线，即使没去过的地方，只要数一数卫星照片上的坑，就能推算年龄。半个世纪以来，几乎所有月球地质年龄的判定都依赖这条曲线。～～～～但这条曲线有一个先天不足：所有校准点全部来自月球正面。月球正面和背面的地形差异巨大。正面比较平坦，布满了暗色的“月海”；背面则遍布高地和古老的巨型撞击盆地。如果正面和背面遭受的陨石轰炸强度不一样，那用正面数据拟合出来的曲线，套到背面就会出错。而偏偏有研究提出过这种可能性。换句话说，这条用了50年的万能曲线，也许只是一条“半球曲线”。更麻烦的是，这条曲线还牵涉到一个持续争论了几十年的大问题：月球早期到底发生了什么？～～～～阿波罗带回的许多样本里都含有撞击形成的物质，年龄集中在大约39亿年前。这个现象催生了一个著名的假说：晚期重轰炸（Late Heavy Bombardment，缩写LHB）。假说认为，在太阳系形成约6亿年后，内太阳系突然经历了一波密集的天体轰炸，像一场迟到的暴风雨。如果成立，那不光月球，地球、火星、水星都在那段时间遭了殃，早期地球上刚萌芽的生命也可能被反复清洗。这个假说影响力极大，写进了无数教科书。但反对的声音一直存在。反对者指出，阿波罗的6个着陆点都在月球正面的一小片区域内，距离“雨海”这个巨大撞击盆地并不远。39亿年前的那些撞击物质，很可能只是雨海那次撞击溅射出去的碎屑。到处都能捡到同一场事故的证据，并不等于到处都发生了事故。要验证这个假说，需要来自远离雨海、来自月球背面的样本。～～～～2024年，嫦娥六号降落在月球背面的阿波罗盆地。这个盆地位于南极-艾特肯盆地内部，南极-艾特肯盆地是整个月球上最大、最古老的撞击坑，直径超过2500公里，是研究月球早期历史的关键档案库。嫦娥六号在这里挖取了样本并成功带回地球。样本分析揭示了两个关键事实。第一，嫦娥六号采样点的主体是一种当地的玄武岩，年龄约28.07亿年。研究团队把这个年龄和采样点的陨石坑密度标到那条老曲线上，发现它落在正面数据拟合出的95%置信区间之内。这意味着，月球正面和背面遭受的陨石轰炸强度基本一致，没有显著差异。那条用了半个世纪的曲线不需要分正面版和背面版，它是全球通用的。第二，样本中还包含一种叫"苏长岩"的岩石，年龄为42.47亿年。通过岩石学、矿物学和遥感影像的综合分析，研究团队确认这些苏长岩是南极-艾特肯盆地形成时产生的撞击熔融物。那次天崩地裂的巨大碰撞把岩石熔化又重新凝固，留下的就是这些样本。这为南极-艾特肯盆地的形成时间给出了直接的年龄约束。把嫦娥六号的新数据点加入校准体系后，研究团队重新拟合了月球撞击编年曲线。更新后的曲线清晰地表明：月球早期的陨石轰炸强度是平滑、快速地衰减的，并不存在39亿年前那个突然的峰值。而那块42.47亿年的苏长岩，更是直接与晚期重轰炸假说相矛盾——它太老了，落在所有“迟到的暴风雨”模型之外。月球早期大概率不存在那场“迟来的轰炸”。太阳系形成之初的碰撞狂潮，随着行星清扫轨道上的碎片，就那样一路平稳地消退了，没有反复，没有回潮。阿波罗样本里集中出现的39亿年前的撞击痕迹，多半是一个采样偏差。宇航员们挖到的，很可能主要是隔壁雨海那一次撞击的产物。嫦娥六号从月球背面带回地球的样本，帮我们把月球40多亿年的往事，捋顺了。～～～～～～图源：CNSA/CLEP信源：Zongyu Yue et al, Lunar chronology model with the Chang'e-6 farside samples and implications for the early impact history, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.ady9265

12. 我国科学家破解嫦娥六号月壤黏性之谜，这项研究有何发现？

13. 嫦娥六号发现月球赤铁矿，这对月球研究有何意义？

14. 嫦娥六号月背样品验证了全月尺度月球岩浆洋假说，这意味着什么？

15. 【#清小答#邀您一起来答题! 】第1283期：#嫦娥六号月背样品中首次发现晶质赤铁矿# 11月16日，国家航天局公布，我国科研团队近日通过分析嫦娥六号从月球背面南极-艾特肯盆地采回的样品，首次发现大型撞击事件成因的微米级赤铁矿和磁赤铁矿晶体，通俗地讲就是“月球上的土壤和岩石也会‘生锈’”。那么你知道月球赤铁矿的成分是什么吗？（来源：@新华社）清华大学网页链接

16. 嫦娥六号月壤首现晶质赤铁矿和磁赤铁矿

17. 【#奋勇争先更加出彩#最新发现！月球背面月幔比正面冷】今天中秋节，嫦娥六号月球背面样品研究最新成果发布：中国科学家首次基于嫦娥六号月球背面样品研究发现，月球背面月幔相比月球正面更“冷”。科研工作者介绍，月球由月壳、月幔和月核组成，月幔介于月壳和月核之间。嫦娥六号玄武岩样品的结晶温度约为1100℃，比来自月球正面的样品低约100℃；月球背面月幔潜能温度约1400℃，低于月球正面的约1500℃。此外，科研团队还利用月球遥感数据验证分析，表明月球背面月幔潜能温度低于正面约70℃。点赞中国新发现！#了不起的中国# 河南共青团的微博视频

18. 嫦娥六号月壤首次发现天然单壁碳纳米管与石墨碳，这一发现有何重要意义？我国在月壤研究中还有哪些重磅成果？

19. 【#原来月球背面是个黏人精#】月球背面的土，为啥这么“黏人”？我国科学家终于破解了这个谜题！去年嫦娥六号采回月背样本时，总设计师胡浩就发现：这土跟正面不一样，有点粘稠还结块。打开样本瓶，嫦娥五号（正面）的土会飘，嫦娥六号（背面）的土却黏糊糊扒着不动。中国科学院地质与地球物理研究所祁生文团队经过一年琢磨，终于从“颗粒力学”角度找到了答案。他们做了流动实验，发现月背月壤的休止角特别大，流动性差，像地球上的黏土。为啥这么黏？成分分析排除了磁力和胶结。关键在于三种微观力的“团伙作案”：摩擦力、范德华力和静电力。其中，摩擦力的作用与颗粒表面粗糙度正相关，范德华力与静电力的作用则随颗粒尺寸减小而显著增强。研究团队还发现了一个关键的“粒径阈值”——当颗粒的D60值（小于某一粒径的颗粒重量占到总重量60%时的颗粒粒径值）低于约100微米时，范德华力与静电力对休止角的作用开始凸显，使得石英、辉石、钙铁辉石、拉长石等非粘性矿物颗粒表现出明显的粘性特征。扫描发现，月背月壤确实又细又糙（D60仅48.4微米），形状还特不规则。这可能因为富含易碎的长石，以及月背遭受了更强烈的太空风化。正是这种“细而不圆”的独特质感，放大了三种微观力，最终让月壤黏到能“抱团”。这研究不仅解开了月壤的黏性之谜，更为未来月球基地建设、月面3D打印等实操任务提供了关键科学依据。（中国科学报）#中国科普博览#

20. 科研人员揭开嫦娥六号月壤黏性之谜