科学家通过一粒月壤，看到了月球上的太阳风化

经过成千上万年的风吹、日晒和雨淋，一块坚硬的岩石最终会风化成肥沃的土壤。风化作用虽然短时间内不易察觉，但却一直改变着地球上的地形地貌。

不仅地球，月球上的风化作用每天也都在上演。

中科院地质地球所等科研团队的月壤研究又有新成果发布！科学家获得了月壤颗粒表面关键物质的太空风化作用信息。这一成果日前在国际学术期刊《地球物理研究快报》上发表。

△太空风化作用过程及不同矿物相的响应模型

数十亿年来，月球表面遭受了强烈的太空风化作用，包括微陨石撞击、太阳风及银河宇宙射线的辐射，不同矿物的表层结构受太空风化作用的影响不同。这些过程极大地改造了月球表面物质的微观形貌、晶体结构和化学成分。

中科院地质地球所联合北京高压科学中心、国家空间科学中心的科研团队，利用系列分析方法，获得了单个嫦娥五号月壤颗粒表面的硅酸盐、氧化物、磷酸盐和硫化物的太空风化作用信息。

不过，中国科学院地质与地球物理研究所高级工程师说：“由于月壤颗粒的尺寸微小且微观结构复杂，难以区分微陨石撞击和太阳风辐照的特征差异，目前科学家对太空风化作用机制的认识还不够清晰。”另外，陨石的撞击可能是随机事件，但太阳风的照射与纬度有关。

美国阿波罗计划、前苏联月球号采集的样本都处于月球的低纬度范围。不同于美国阿波罗计划、苏联月球号采集的样品——处于月球的低纬度范围，而我们通过嫦娥五号采样的样本位于中纬度地区。谷立新表示，嫦娥五号样品为月球不同纬度的空间风化研究提供了独特的视角。

△月壤颗粒表面形貌。中国科学院地质与地球物理研究所提供

拿到样本后，研究人员利用单颗粒样品操纵、扫描电镜形貌观察、聚焦离子束精细加工、透射电镜结构解析等一系列分析方法，获得了嫦娥五号样品单颗粒表面多相物质（硅酸盐、氧化物、磷酸盐和硫化物）受到相同太空环境下的不同微观结构响应。得益于多种电镜技术，我国科研人员这次也终于“看清”了嫦娥五号月球样品背后的太空风化作用机制。

“同一个月壤颗粒上的这些物质，受到太空辐照条件的影响是一致的，为我们进行对比研究提供了基础。”谷立新说。

研究结果显示，长时间暴露在外的月壤颗粒表面的矿物相都存在富含硅、氧元素的再沉积层，往下是太阳风辐照损伤层。但是，“太阳风辐照损伤层的结构和化学成分变化与基体矿物的种类有关。”谷立新强调。

此前，我国科学家进行的月壤研究已取得多项研究成果：

研究证明，月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动，使目前已知的月球地质寿命“延长”了10亿年，为完善月球演化历史供了关键科学证据。

研究证明，嫦娥五号月球样品为一类新的月海玄武岩，填补了美国和前苏联月球采样任务的“空白”。

利用嫦娥五号月球样品的同位素年龄和着陆区撞击坑统计结果，在目前常用月球年代函数的基础上建立了新的更精确的年代函数模型，为月球和行星科学研究提供更精确的时间标尺。

利用核技术对嫦娥五号月球土壤样品进行分析研究，准确测定了月壤样品中40多种元素的含量。

END

来源：综合自IT之家、央视新闻、科技日报

转载本公号内容请联系授权

kjgzzzhongguo@126.com