嫦娥五号月壤中发现撞击成因的亚微米级磁铁矿

记者27日从中国科学院地球化学研究所了解到，针对嫦娥五号表取月壤粉末中的硫化物颗粒，该所李阳研究团队近期展开原位微区分析，首次证实月壤中存在撞击成因亚微米级磁铁矿。相关成果发表在国际期刊《自然·通讯》上。

磁铁矿通常涉及古磁场以及地外生命等重大科学问题，因此在行星科学领域备受学者关注。嫦娥五号任务成功地从年轻月海玄武岩单元带回了1.731千克月壤物质，尽管样品分析结果表明几乎所有的嫦娥五号月壤都是来自当地物质，但仍有少部分月壤颗粒是来自于大型撞击坑的溅射物，月壤中也极大可能保留了月表撞击过程的初始反应信息。

研究团队通过扫描电镜和透射电镜观察，在嫦娥五号细粒月壤中发现了约2微米直径的球形铁硫化物颗粒，其内部普遍具有溶氧的特征并含有大量的亚微米级磁铁矿和纯金属铁颗粒，而嵌入在球形铁硫化物颗粒中的铁氧化物颗粒，被确定为亚微米级的磁铁矿晶体。此外，硅酸盐的气化、氧的溶解以及磁铁矿与金属铁颗粒相的平衡析出等这些典型特征，暗示了嫦娥五号月壤中溶氧铁硫化物颗粒是月表的大型撞击事件的产物。

研究表明，月球表面硫化物在撞击过程中会发生复杂的气液反应，使得溶解进入硫化物的零价铁通过共析反应，生成亚微米级的磁铁矿以及单质金属铁。

自阿波罗飞船时代以来，人们对于月球上的铁磁性矿物的认识以金属铁为主。此项研究在前人基础上，提供了月表另一个重要的铁磁性矿物——磁铁矿，并有效建立了铁磁性矿物的形成与撞击事件之间的关联，因而具有重要意义。