近日，中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究團(tuán)隊(duì)首次在嫦娥五號(hào)鏟取月壤中找到了鐵橄欖石分解成因納米金屬鐵的確切證據(jù)。研究結(jié)果表明，月壤形成過(guò)程中的沖擊破碎作用以及月壤演化過(guò)程中微隕石撞擊的局部熱作用是嫦娥五號(hào)月壤中鐵橄欖石分解形成納米金屬鐵的主要原因，同時(shí)也可能是全月表月壤形成與演化初期階段納米金屬鐵的重要形成機(jī)制之一。

納米級(jí)單質(zhì)金屬鐵是太空風(fēng)化作用的特征產(chǎn)物，廣泛存在于月壤礦物顆粒中。納米金屬鐵能夠顯著改變?cè)氯赖姆瓷涔庾V特征，通過(guò)研究納米金屬鐵可以獲取大量月壤形成演化與月表空間環(huán)境演變歷史的信息。

2020年12月，我國(guó)嫦娥五號(hào)探測(cè)器采集到位于風(fēng)暴洋北部的月球樣品并返回地球。同位素年代學(xué)的分析結(jié)果已證明了嫦娥五號(hào)樣品具有當(dāng)前已知最年輕的玄武巖年齡（~20億年），且結(jié)合前期研究結(jié)果可知，嫦娥五號(hào)采樣區(qū)表面月壤的形成年齡和空間暴露歷史遠(yuǎn)小于Apollo月壤。因此，嫦娥五號(hào)樣品可能保留了月壤形成與演化初期階段單質(zhì)金屬鐵形成機(jī)制的相關(guān)信息。

結(jié)合前期隕石學(xué)研究成果，中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了嫦娥五號(hào)鏟取月壤粉末樣品中富鐵橄欖石原位微區(qū)電子學(xué)分析工作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，嫦娥五號(hào)月壤樣品中鐵橄欖石顆粒的邊緣普遍具有含氣孔納米金屬鐵、無(wú)定形富硅組分及富鎂層共存的特征，研究確定了月壤中鐵橄欖石分解形成納米金屬鐵的形成機(jī)制與相關(guān)產(chǎn)物，該反應(yīng)發(fā)生的熱源可能來(lái)自礦物破碎過(guò)程中的摩擦作用或低速的微隕石轟擊產(chǎn)生的局部熱效應(yīng)。

該研究證實(shí)了月壤中單質(zhì)金屬鐵新的成因機(jī)制，為嫦娥五號(hào)著陸區(qū)月壤形成與演化過(guò)程研究提供了參考依據(jù)，并為后續(xù)月球、小行星等返回樣品分析提出了新思路。