近日，中科院地质地球所等科研团队通过对单个嫦娥五号月壤颗粒的探测分析，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。
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。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，进而改变了月球的光谱特征，造成地质分析的多解性。因此，深入研究撞击和太阳风辐射与物质的相互作用过程与机理，是认识月球表面物质演化和空间环境变化过程的关键，并为行星的宜居环境及其演化提供了不可替代的作用。
然而，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，造成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。嫦娥五号采样点位于中纬度(43.06°N)，为月球不同纬度的空间风化研究提供了独特的视角。
基于这一科学问题，中科院地质与地球物理研究所电子显微镜实验室谷立新高级工程师、地球与行星物理院重点实验室林杨挺研究员、李金华研究员，联合北京高压科学中心、中科院国家空间科学中心的科研人员，利用电子显微镜实验室开发的单颗粒样品操纵-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。
月壤颗粒表面形貌
不同矿物相的微观结构
最新研究表明，嫦娥五号月壤的太空风化作用主要是受到微陨石撞击、太阳风及宇宙射线辐照等因素的共同作用，但不同矿物的表层结构受太空风化作用的影响不同。
太空风化作用过程及不同矿物相的响应模型
专家介绍，嫦娥五号采样点位于中纬度，虽然月壤颗粒与阿波罗样品相比在显微结构方面没有显著差异，但是这一最新成果为月球中纬度的太空风化作用提供了更多的认识。
来源：综合中科院地质与地球物理研究所、央视新闻
