科學家通過一粒月壤，看到了月球上的太陽風化_風聞

經過成千上萬年的風吹、日曬和雨淋，一塊堅硬的岩石最終會風化成肥沃的土壤。風化作用雖然短時間內不易察覺，但卻一直改變着地球上的地形地貌。

不僅地球，月球上的風化作用每天也都在上演。

中科院地質地球所等科研團隊的月壤研究又有新成果發佈！科學家獲得了月壤顆粒表面關鍵物質的太空風化作用信息。這一成果日前在國際學術期刊《地球物理研究快報》上發表。

△太空風化作用過程及不同礦物相的響應模型

數十億年來，月球表面遭受了強烈的太空風化作用，包括微隕石撞擊、太陽風及銀河宇宙射線的輻射，不同礦物的表層結構受太空風化作用的影響不同。這些過程極大地改造了月球表面物質的微觀形貌、晶體結構和化學成分。

中科院地質地球所聯合北京高壓科學中心、國家空間科學中心的科研團隊，利用系列分析方法，獲得了單個嫦娥五號月壤顆粒表面的硅酸鹽、氧化物、磷酸鹽和硫化物的太空風化作用信息。

不過，中國科學院地質與地球物理研究所高級工程師説：“由於月壤顆粒的尺寸微小且微觀結構複雜，難以區分微隕石撞擊和太陽風輻照的特徵差異，目前科學家對太空風化作用機制的認識還不夠清晰。”另外，隕石的撞擊可能是隨機事件，但太陽風的照射與緯度有關。

美國阿波羅計劃、前蘇聯月球號採集的樣本都處於月球的低緯度範圍。不同於美國阿波羅計劃、蘇聯月球號採集的樣品——處於月球的低緯度範圍，而我們通過嫦娥五號採樣的樣本位於中緯度地區。谷立新表示，嫦娥五號樣品為月球不同緯度的空間風化研究提供了獨特的視角。

△月壤顆粒表面形貌。中國科學院地質與地球物理研究所提供

拿到樣本後，研究人員利用單顆粒樣品操縱、掃描電鏡形貌觀察、聚焦離子束精細加工、透射電鏡結構解析等一系列分析方法，獲得了嫦娥五號樣品單顆粒表面多相物質（硅酸鹽、氧化物、磷酸鹽和硫化物）受到相同太空環境下的不同微觀結構響應。得益於多種電鏡技術，我國科研人員這次也終於“看清”了嫦娥五號月球樣品背後的太空風化作用機制。

“同一個月壤顆粒上的這些物質，受到太空輻照條件的影響是一致的，為我們進行對比研究提供了基礎。”谷立新説。

研究結果顯示，長時間暴露在外的月壤顆粒表面的礦物相都存在富含硅、氧元素的再沉積層，往下是太陽風輻照損傷層。但是，“太陽風輻照損傷層的結構和化學成分變化與基體礦物的種類有關。”谷立新強調。

此前，我國科學家進行的月壤研究已取得多項研究成果：

研究證明，月球在19.6億年前仍存在岩漿活動，使目前已知的月球地質壽命“延長”了10億年，為完善月球演化歷史供了關鍵科學證據。

研究證明，嫦娥五號月球樣品為一類新的月海玄武岩，填補了美國和前蘇聯月球採樣任務的“空白”。

利用嫦娥五號月球樣品的同位素年齡和着陸區撞擊坑統計結果，在目前常用月球年代函數的基礎上建立了新的更精確的年代函數模型，為月球和行星科學研究提供更精確的時間標尺。

利用核技術對嫦娥五號月球土壤樣品進行分析研究，準確測定了月壤樣品中40多種元素的含量。

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來源：綜合自IT之家、央視新聞、科技日報

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