中国地质大学行星研究团队携手中国科学院地球化学研究所,在嫦娥五号带回的月球土壤样本中取得了突破性发现。他们的研究聚焦于撞击玻璃中镶嵌的液滴状圆形硫化铁颗粒,并通过原位微区分析技术,揭示了这些颗粒内含有的亚微米级磁铁矿。
这项研究成果在《科学进展》杂志上发表,详细阐述了月球风化层中亚微米级磁铁矿的普遍存在,并指出其含量与二氧化钛含量之间有着密切关联。研究的主要贡献者包括中国地质大学的曹治硕士和北京大学的郭壮博士后,通讯作者则是中国科学院地球化学研究所的李阳研究员和中国地质大学的何琦博士。
磁铁矿在行星科学中具有重要地位,涉及古磁场和生命存在等关键议题。传统观点认为,在还原性的月球表面,磁铁矿是罕见的。尽管之前的研究假设阿波罗任务带回的月球土壤中可能存在亚微米级的“类磁铁矿”相,但缺乏直接的矿物学证据。此次研究不仅证实了这些假设,还进一步揭示了磁铁矿的形成机制。
研究团队发现,撞击玻璃表面的液滴状硫化铁颗粒中含有大量亚微米级的磁铁矿。这些磁铁矿颗粒的形成与撞击事件密切相关,且其含量与玻璃中的钛含量成正比。通过对约200个撞击玻璃表面的分析,研究者在其中7个表面发现了富含磁铁矿的液滴状硫化铁颗粒。这一发现为理解月球表面亚微米级磁铁矿的形成提供了关键证据。
图为一粒嵌入嫦娥五号带回的撞击玻璃中的液滴状圆形硫化铁颗粒,展示了研究团队所发现的关键证据。这一发现不仅证实了亚微米级磁铁矿在月球表面的普遍存在,还更新了我们对月球微观氧化环境的认知。
研究者指出,月球表面的磁异常分布可能与大型撞击事件有关。这一新发现的铁磁性矿物为月球表面磁异常的撞击诱发机制提供了有力支持。更重要的是,这一发现还可能对月球深部磁铁矿的形成机制产生深远影响。早期月幔翻覆事件可能导致了钛铁矿和液态外核硫化物在月核—幔边界的接触,进而促进了硫化物中溶解氧的存在和深部磁铁矿的形成。