2025年11月16日，央視新聞等媒體報(bào)道稱：國家航天局聯(lián)合山東大學(xué)、中國科學(xué)院等科研機(jī)構(gòu)正式發(fā)布嫦娥六號(hào)月球探測(cè)任務(wù)的重大科研成果：通過對(duì)2024年嫦娥六號(hào)從月球背面南極-艾特肯盆地采回的月壤樣品進(jìn)行精細(xì)分析，科研團(tuán)隊(duì)首次在月球樣品中發(fā)現(xiàn)微米級(jí)的晶質(zhì)赤鐵礦（α-Fe?O?）和磁赤鐵礦（γ-Fe?O?）晶體。

相關(guān)論文已登上國際綜合性期刊《Science Advances》，這一發(fā)現(xiàn)顛覆了人類對(duì)月球“超還原環(huán)境”的傳統(tǒng)認(rèn)知，為破解月球磁異常成因、重構(gòu)月球演化歷史提供了關(guān)鍵樣品實(shí)證，也讓“月球是否具備類似地球的氧化條件”這一科學(xué)命題有了全新答案。

事件背景：從月背“無人區(qū)”到科學(xué)突破的起點(diǎn)

要理解此次赤鐵礦發(fā)現(xiàn)的重大意義，首先需聚焦嫦娥六號(hào)的采樣地點(diǎn)——月球背面南極-艾特肯盆地。作為太陽系巖石質(zhì)天體中已知最大、最古老的撞擊盆地，其直徑超2500公里，深度達(dá)13公里，形成于約40億年前的一次巨型天體撞擊事件。

由于月球始終以同一面朝向地球，月背長期處于“通信盲區(qū)”，此前人類探測(cè)器僅能實(shí)現(xiàn)飛越探測(cè)，直到嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)月背軟著陸、嫦娥六號(hào)完成月背采樣返回，才為人類打開了研究這一“地質(zhì)寶庫”的大門。

2024年嫦娥六號(hào)任務(wù)成功將約2公斤月背樣品帶回地球，這些樣品來自盆地內(nèi)部的“年輕”地質(zhì)單元（形成時(shí)間晚于盆地主體），保留了盆地演化后期的關(guān)鍵地質(zhì)信息。

科研團(tuán)隊(duì)通過透射電子顯微鏡等高精度設(shè)備對(duì)樣品進(jìn)行微觀分析時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)了赤鐵礦與磁赤鐵礦的晶體顆?！@兩種礦物均屬于高價(jià)鐵氧化物，而月球表面因缺乏大氣和液態(tài)水，長期被認(rèn)為處于“超還原環(huán)境”，即缺乏氧氣，難以形成高價(jià)態(tài)氧化物，而此前也從未在月球樣品中發(fā)現(xiàn)原生赤鐵礦的明確證據(jù)。

深度解析：月球赤鐵礦的“非典型”成因

此次發(fā)現(xiàn)的核心突破，在于揭示了月球赤鐵礦獨(dú)特的形成機(jī)制——它并非像地球“鐵銹”那樣依賴水和氧氣，而是與月球歷史上的大型撞擊事件直接相關(guān)。結(jié)合礦物學(xué)分析與熱力學(xué)模擬，科研團(tuán)隊(duì)還原了這一“極端環(huán)境下的氧化反應(yīng)”過程，大致如下：

（一）撞擊事件創(chuàng)造“瞬時(shí)氧化環(huán)境”

當(dāng)大型天體撞擊月球表面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生數(shù)千萬攝氏度的高溫和極高壓力，瞬間將撞擊區(qū)域的巖石、礦物氣化，形成富含多種元素的“氣相環(huán)境”。關(guān)鍵在于，這種極端撞擊會(huì)打破月球表面原有的“還原平衡”——撞擊體攜帶的氧化性物質(zhì)（如某些含氧化合物）、月球巖石中隱藏的微量氧元素，在高溫高壓下被激活，使氣相環(huán)境的“氧逸度”（衡量環(huán)境氧化能力的指標(biāo)）大幅提升，形成短暫但強(qiáng)氧化性的“局部空間”。

（二）鐵元素的“氧化-還原”鏈條

月球巖石中普遍存在隕硫鐵（FeS）等低價(jià)鐵礦物，在撞擊形成的高氧逸度氣相環(huán)境中，這些礦物會(huì)發(fā)生劇烈的“脫硫氧化反應(yīng)”：首先，隕硫鐵中的鐵元素被釋放并與激活的氧結(jié)合，先形成具有磁性的磁鐵礦（Fe?O?）和磁赤鐵礦（γ-Fe?O?）——這兩種礦物正是此次發(fā)現(xiàn)的“中間產(chǎn)物”；隨著撞擊后環(huán)境溫度逐漸降低，部分磁赤鐵礦進(jìn)一步氧化、結(jié)晶，最終形成穩(wěn)定的晶質(zhì)赤鐵礦（α-Fe?O?）顆粒，其粒徑僅為微米級(jí)，需通過高分辨率電子顯微鏡才能觀察到。

（三）與地球“鐵銹”的本質(zhì)區(qū)別

盡管月球赤鐵礦與地球“鐵銹”的化學(xué)成分相同（均為Fe?O?），但二者成因存在根本差異：地球鐵銹的形成是“緩慢氧化過程”，依賴大氣中的氧氣和液態(tài)水，屬于地球環(huán)境常溫常壓下的化學(xué)反應(yīng)；而月球赤鐵礦是“極端撞擊產(chǎn)物”，依賴瞬時(shí)高溫高壓創(chuàng)造的氧化條件，反應(yīng)過程僅持續(xù)數(shù)秒至數(shù)分鐘，且無需液態(tài)水參與。這種“非典型”成因，也解釋了為何在月球整體還原環(huán)境中，能局部形成高價(jià)鐵氧化物。

科學(xué)價(jià)值：從磁異常破解到“月球煉鋼”的想象邊界

此次赤鐵礦發(fā)現(xiàn)的意義，遠(yuǎn)不止“月球也會(huì)‘生銹’”這一通俗結(jié)論，其對(duì)月球科學(xué)乃至深空探測(cè)的推動(dòng)作用體現(xiàn)在多個(gè)維度，如下：

（一）為月球磁異常提供“礦物載體”證據(jù)

長期以來，科學(xué)家通過探測(cè)器觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)在月球南極-艾特肯盆地邊緣觀測(cè)到明顯的磁異?，F(xiàn)象，但始終無法確定“磁性物質(zhì)來源”。此次發(fā)現(xiàn)的磁鐵礦、磁赤鐵礦均屬于強(qiáng)磁性礦物，且恰好分布在盆地邊緣的樣品中——這意味著，大型撞擊事件形成的磁性鐵氧化物，極可能是盆地磁異常的“核心載體”。這一結(jié)論填補(bǔ)了月球磁學(xué)研究的空白，為構(gòu)建月球磁場演化模型提供了關(guān)鍵依據(jù)。

（二）重構(gòu)月球氧化還原歷史

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，月球自形成以來始終處于“超還原環(huán)境”，但此次在月背樣品中發(fā)現(xiàn)赤鐵礦，證明月球表面存在“局部氧化事件”——即大型撞擊可周期性地為月球創(chuàng)造氧化條件，使低價(jià)鐵礦物轉(zhuǎn)化為高價(jià)氧化物。這種“還原-氧化交替”的過程，可能貫穿月球40億年的演化史，為研究月球內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)、大氣演化（早期月球可能存在短暫稀薄大氣）提供了新視角。

（三）“月球煉鋼”的科學(xué)邊界與想象

隨著赤鐵礦的發(fā)現(xiàn)，有觀點(diǎn)好奇“月球是否具備煉鋼條件”——從科學(xué)角度看，這一設(shè)想仍面臨多重現(xiàn)實(shí)障礙。首先，此次發(fā)現(xiàn)的赤鐵礦為微米級(jí)顆粒，且分散在月壤中，含量極低，不具備工業(yè)開采價(jià)值；其次，煉鋼需要持續(xù)的高溫、還原劑（如焦炭）和穩(wěn)定的氧氣供應(yīng)，而月球表面缺乏這些基礎(chǔ)條件，即使人工創(chuàng)造環(huán)境，其成本也遠(yuǎn)超地球煉鋼，所以，用它在月球上煉鋼是不現(xiàn)實(shí)的。

不過，這一發(fā)現(xiàn)仍具有潛在應(yīng)用價(jià)值：未來若在月球建立基地，赤鐵礦可作為“天然氧源”——通過高溫分解赤鐵礦獲取氧氣，為深空探測(cè)提供資源支持，這比從地球運(yùn)輸氧氣可能更具經(jīng)濟(jì)性。

此次嫦娥六號(hào)的成果，為月球科學(xué)研究開辟了新方向。接下來，科研團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步分析赤鐵礦的同位素組成，通過氧同位素比值追溯其形成時(shí)的“氧來源”（是撞擊體攜帶還是月球本土產(chǎn)生）；同時(shí)，結(jié)合嫦娥六號(hào)的著陸區(qū)地質(zhì)背景，還原南極-艾特肯盆地在不同歷史時(shí)期的撞擊活動(dòng)頻率，為理解太陽系早期“撞擊轟炸期”的天體演化規(guī)律提供參考。

從更宏觀的視角看，此次發(fā)現(xiàn)再次證明月球背面是“科學(xué)探測(cè)的富礦”——后續(xù)月球探測(cè)任務(wù)可聚焦南極-艾特肯盆地的不同區(qū)域，通過多地點(diǎn)采樣，構(gòu)建更完整的月球氧化反應(yīng)空間分布圖譜；同時(shí)，這一研究也為火星、小行星等其他天體的氧化環(huán)境研究提供了“月球樣本”，助力人類探索太陽系內(nèi)天體的共性與差異。

消息來源：《央視新聞》11月16日?qǐng)?bào)道《嫦娥六號(hào)月球樣品中首次發(fā)現(xiàn)晶質(zhì)赤鐵礦》