长久以来,科学界普遍认为月球表面缺乏大气层的保护,直接暴露于富含强还原性氢的太阳风中,且月球岩石中的铁元素多以金属铁或二价铁的形式存在,难以形成铁锈。此前虽有研究推测月球高纬度地区可能存在赤铁矿,但始终缺乏确凿证据——即结晶良好的全三价铁矿物。
近日,我国科学家通过对嫦娥六号从月球背面采集的土壤样本进行深入分析,终于找到了月球表面也能“生锈”的关键证据——在样本中发现了微米级的赤铁矿和磁赤铁矿晶体。这一发现不仅彻底颠覆了“月球干燥无氧”的传统认知,还为解释月球磁异常现象提供了新的研究方向。
研究团队利用电子显微镜对月壤样本进行细致观察时,发现了一些附着在陨硫铁表面的微小颗粒,其尺寸仅为头发丝直径的几十分之一。这些颗粒表面覆盖着一层由撞击事件形成的富硅玻璃,内部成分经检测仅含铁和氧,确认为结晶良好的赤铁矿和磁赤铁矿。
进一步研究表明,这些铁氧化物的形成与数十亿年前的一次小行星撞击事件密切相关。当时,一颗小行星以极高速度撞击月球背面,撞击产生的瞬间高温超过3000℃,导致月球表面矿物迅速气化,形成一团短暂的局部富氧气体云。在云团边缘,高温环境促使陨硫铁中的硫元素挥发,铁原子则与氧结合生成氧化铁。随着云团逐渐冷却,这些氧化铁像水蒸气遇冷结霜一样,缓慢沉积并最终形成赤铁矿晶体。
这一发现证明,月球表面并非始终处于强还原环境。大型星体撞击事件能够创造局部的强氧化环境,为月球表面化学成分的多样性提供了重要解释。科学家指出,这类撞击事件如同“太空化学反应器”,在月球演化过程中扮演了关键角色。













