近期，中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院的一支行星科學(xué)研究團(tuán)隊攜手中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所，對嫦娥五號帶回的月球土壤樣本進(jìn)行了深度探索。他們特別關(guān)注了撞擊玻璃中鑲嵌的液滴狀圓形硫化鐵顆粒，通過原位微區(qū)分析，揭示了月球風(fēng)化層中亞微米級磁鐵礦的普遍存在，并發(fā)現(xiàn)其含量與二氧化鈦含量有著緊密的聯(lián)系。這一研究成果已在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表。
磁鐵礦作為行星科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵氧化礦物，對古磁場研究和生命指標(biāo)探索具有重要意義。然而，在月球的還原性表面，磁鐵礦通常被認(rèn)為十分罕見。盡管之前的穆斯堡爾譜和電子自旋共振研究表明阿波羅月球土壤中可能存在亞微米級的“類磁鐵礦”相，但缺乏直接的礦物學(xué)證據(jù)來支持其在月球上的起源和分布。此次研究為這一領(lǐng)域帶來了新的突破。
研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，在撞擊玻璃表面的液滴狀硫化鐵顆粒中，存在大量的亞微米級磁鐵礦顆粒，且磁鐵礦的含量與玻璃中的鈦含量呈正相關(guān)。這些磁鐵礦顆粒的形成是由撞擊事件誘導(dǎo)的，共析反應(yīng)機(jī)制為其提供了合理的解釋。在分析的撞擊玻璃樣本中，約有200個表面，其中7個發(fā)現(xiàn)了富含磁鐵礦的液滴狀硫化鐵顆粒。這一發(fā)現(xiàn)不僅證實了磁鐵礦的存在，還揭示了其與鈦含量的密切關(guān)系。
圖中展示了嵌入嫦娥五號月球土壤玻璃中的液滴狀圓形硫化鐵顆粒，這些顆粒中的磁鐵礦為阿波羅時代測得的“類磁鐵礦”相提供了原位礦物學(xué)證據(jù)。研究認(rèn)為，液滴狀硫化鐵顆粒中的亞微米級磁鐵礦可能普遍存在于月球的高鈦區(qū)域風(fēng)化層中，這一結(jié)論為撞擊誘發(fā)的亞微米級磁鐵礦的形成提供了堅實的基礎(chǔ)。
此次研究不僅首次證實了亞微米級磁鐵礦顆粒在月球表面的普遍性，還更新了我們對月球微觀氧化環(huán)境的認(rèn)知。這一發(fā)現(xiàn)也為月球表面磁異常的撞擊誘發(fā)機(jī)制提供了進(jìn)一步的支持。研究團(tuán)隊指出，早期月幔翻覆事件可能攜帶了鈦鐵礦和液態(tài)外核硫化物，在高壓環(huán)境下相互接觸，從而導(dǎo)致了硫化物中溶解氧的存在和月球深部磁鐵礦的形成。
這一系列的發(fā)現(xiàn)和研究不僅深化了我們對月球地質(zhì)和礦物學(xué)的理解，還為未來的月球探測和研究提供了新的方向和思路。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類對月球的探索將會更加深入，更多未知的月球秘密也將逐漸被揭開。
