嫦娥六号样品研究揭示了月球正背室内环境的差异

从嫦娥六号任务返回的第一个月球背面样品中，中国科学院广州地球化学研究所月球样品研究团队发现了月球正背部的太空风化差异，为月球室内环境的二分性提供了基于样品的证据。3月5日，《国家科学评论》发表了相关成果(National Science Review)。

月球正面和背面表现出显著的二分性，其正面以广阔的月海为主，背面以崎岖的高地和集中的冲击坑为特征。月球系统的特殊位置关系和地球磁场的影响导致了这种二分性，这也涉及到月球所在的空间环境。空间环境影响月球表面的长期演变。月球表面长期直接暴露在太空环境中，不断受到微陨石、太阳风和宇宙射线的直接影响。这一系列过程被称为太空风化。样本的空间风化特征可以敏感地记录室内环境的差异。然而，月球背面样本的确切性并没有明确的缺乏，这样本。

研究小组系统分析了嫦娥六号任务铲取样品CE6C0400YJFM003。在逐一观察了近1000个细砂粉后，选择了原点聚焦离子束。(FIB)制样方法从七种月球主要矿物中获取样品，利用装有电子能量损失谱探测器的高分辨率透射镜对样品进行纳米矿物学研究。通过对比月球正面嫦娥五号样品、阿波罗样品、无大气行星Itokawa样品的空间风化特性，探讨了月球背面样品与月球正面样品和行星样品在空间风化特性上的差异，分析了空间环境变量在空间风化过程中的相对贡献，如太阳风辐射和微陨石冲击。

结果表明，嫦娥六号样品中月球正面样品和行星样品中常见的微陨石撞击产生的气相沉积层缺乏，仅在陨石硫铁表面的多孔区域观察到不属于基础矿物元素的聚集。此外，嫦娥六号样品中的硅酸盐矿物表现出较薄的非晶层和较低的太阳风轨迹密度，表明嫦娥六号样品暴露在太阳风中的时间较短;嫦娥六号样品中含铁矿物较大的纳米铁晶粒尺寸和较低的纳米铁密度表明，太阳风辐射导致的铁元素的分离和聚集更加明显。这些现象表明，虽然嫦娥六号样品在中期间暴露在太阳。

以上研究结果丰富了我们对无大气星体表面矿物在短时间暴露时间内如何响应太空风化的认知，为揭示如何驱动太空风化在月球室内环境中的差异提供了关键指标。此外，该研究为月球室内环境的二分性提供了基于回归样本的证据，突出了空间环境变量在太空风化过程中的关键作用，对于了解如何协同打造月球和其他无大气天体表面的太阳风辐射和微陨石冲击具有重要意义。