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科技日報記者 趙漢斌
記者27日從中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所了解到，針對嫦娥五號表取月壤粉末中的硫化物顆粒，該所李陽研究團隊近期展開原位微區(qū)分析，首次證實月壤中存在撞擊成因亞微米級磁鐵礦。相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊《自然·通訊》上。
磁鐵礦通常涉及古磁場以及地外生命等重大科學(xué)問題，因此在行星科學(xué)領(lǐng)域備受學(xué)者關(guān)注。嫦娥五號任務(wù)成功地從年輕月海玄武巖單元返回了1.731千克月壤物質(zhì)，盡管樣品分析結(jié)果表明幾乎所有的嫦娥五號月壤都是來自當(dāng)?shù)匚镔|(zhì)，但仍有少部分月壤顆粒是來自于大型撞擊坑的濺射物，月壤中也極大可能保留了月表撞擊過程的初始反應(yīng)信息。
嫦娥五號月壤中含磁鐵礦的球形隕硫鐵顆粒。中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所供圖
研究團隊通過掃描電鏡和透射電鏡觀察，在嫦娥五號細粒月壤中發(fā)現(xiàn)了約2微米直徑的球形鐵硫化物顆粒，其內(nèi)部普遍具有溶氧的特征并含有大量的亞微米級磁鐵礦和純金屬鐵顆粒，而嵌入在球形鐵硫化物顆粒中的鐵氧化物顆粒，被確定為亞微米級的磁鐵礦晶體。此外，硅酸鹽的氣化、氧的溶解以及磁鐵礦與金屬鐵顆粒相的平衡析出等這些典型特征，暗示了嫦娥五號月壤中溶氧鐵硫化物顆粒是月表的大型撞擊事件的產(chǎn)物。
研究表明，月球表面硫化物在撞擊過程中會發(fā)生復(fù)雜的氣液反應(yīng)，使得溶解進入硫化物的零價鐵通過共析反應(yīng)，生成亞微米級的磁鐵礦以及單質(zhì)金屬鐵。
自阿波羅飛船時代以來，人們對于月球上的鐵磁性礦物的認識以金屬鐵為主。前人的研究只建立了大型撞擊濺射物與月表磁異常之間相關(guān)性，并沒有關(guān)注撞擊過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。此項研究在前人基礎(chǔ)上，提供了月表另一個重要的鐵磁性礦物-磁鐵礦，并有效建立了鐵磁性礦物的形成與撞擊事件之間的關(guān)聯(lián)，因而具有重要意義，不僅為學(xué)術(shù)界關(guān)于月壤中可能廣泛存在原生磁鐵礦的猜想提供了直接證據(jù)，同時也為月球表面磁異常等重大科學(xué)問題的解釋提供了實驗驗證與理論支撐。
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