月壤顆粒的表面形態(tài)。中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所提供

“數(shù)十億年來，月球表面遭受了強烈的太空風化，包括微隕石撞擊、太陽風和銀河宇宙射線輻射。這些過程極大地改變了月球表面物質(zhì)的形態(tài)、結構和化學成分?！?4月11日，中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所高級工程師顧立新告訴科技日報記者。

與地球上的土壤主要由巖石風化演化而來類似，月球土壤也是由月球巖石在太空中長期風化形成的。因此，通過研究月壤，可以深入了解撞擊和太陽風輻射與月表物質(zhì)的相互作用過程和機制，了解月表物質(zhì)的演化和空間環(huán)境的變化過程。

然而，由于月壤顆粒尺寸小、微觀結構復雜，很難區(qū)分微隕石撞擊和太陽風輻照的特征。目前，科學家對太空風化作用機制的認識還不夠清晰。”古立新強調(diào)道。

更重要的是，美國阿波羅計劃和蘇聯(lián)月球著陸器采集的樣本均位于月球低緯度地區(qū)，而嫦娥五號采樣點則位于中緯度地區(qū)。谷立新表示，嫦娥五號樣品為月球不同緯度空間風化研究提供了獨特的視角。

為此，研究人員采用單顆粒樣品操控、掃描電鏡形貌觀察、聚焦離子束精細加工、透射電鏡結構分析等一系列分析方法，獲得了單顆粒表面的硅酸鹽和氧化物。嫦娥五號月球土壤顆粒。磷酸鹽和硫化物空間風化信息。

“相同月壤顆粒上的這些材料以相同的方式受到空間輻射條件的影響，這為我們進行比較研究提供了基礎?！惫帕⑿抡f道。

研究結果表明，長期暴露的月壤顆粒表面礦相存在一層富含硅和氧元素的再沉積層，其下方是一層受到太陽風輻射破壞的層。然而，“太陽風輻射損傷層的結構和化學成分的變化與基質(zhì)礦物的類型有關?！惫帕⑿聫娬{(diào)道。

結合對單顆粒表面硅酸鹽、氧化物、磷酸鹽等物質(zhì)形態(tài)和內(nèi)部結構的分析，研究發(fā)現(xiàn)月壤的空間風化主要是由微隕石撞擊、太陽風和風化等因素造成的。宇宙射線照射。集體效應。 “然而，這些效應各自的貢獻需要借助精細形態(tài)和結構表征來區(qū)分?！惫帕⑿绿寡浴?

通過與阿波羅樣品的分析結果對比，研究人員發(fā)現(xiàn)嫦娥五號月球樣品與阿波羅樣品的表面微觀結構特征沒有表現(xiàn)出重大差異。 “這為人們對月球中緯度地區(qū)的空間風化提供了更多的認識，也為月球遙感光譜校正模型在月球中緯度地區(qū)的適用性提供了支持?！惫帕⑿抡f。

然而，微觀結構的相似并不意味著月球土壤表面保存的太陽風注入水沒有差異。需要對太陽風注入水進行進一步的研究。

同時，谷立新表示，由于空間風化效應的多樣性，將月球空間風化模型推廣到其他大氣行星時，還需要考慮行星物質(zhì)成分和空間環(huán)境的復雜性。

（來源：科技日報）