【化工仪器网 项目成果】随着人类对宇宙探索的深入，月球作为距离地球最近的自然卫星，一直是我们关注的焦点。嫦娥五号任务的成功，不仅实现了中国首次月球无人采样返回，更为我们揭示了月球表面物质的丰富性和复杂性。其中，月壤和月球玻璃的发现，以及它们与天体光学之间的联系，为我们理解月球乃至整个宇宙提供了宝贵的线索。
月壤中含有多种矿物质，如硅酸盐、铁、钛等，这些资源对于未来的科学研究和太空工业具有潜在的价值。通过对月壤的分析，科学家可以了解月球的地质结构、火山活动历史等，进一步揭示月球的演化过程。月球玻璃是月球风化层的常见成分，它们经历了极长时间(数百万至数十亿年)的老化，依然保持着完好的玻璃结构。这类月球玻璃为评价玻璃长期抗老化效应提供了理想材料，并可能是未来空间探索中优质的服役材料。
近年来，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心汪卫华院士团队，联合中国空间技术研究院杨孟飞院士团队、南京大学邹志刚院士团队，对我国首次地外天体采样返回样品——嫦娥五号月壤开展了研究。
在前期揭示嫦娥五号月壤中多种类型玻璃物质的基础上，物理所非晶团队进一步对月壤中一系列玻璃样品进行了微观结构表征与分析，以期破解其所记录的太空风化信息。该研究发现，一颗月球玻璃珠能够同时储存不同尺寸、分布规律和显微特征的纳米金属铁颗粒，并借助玻璃珠明确的撞击起源和旋转特征，鉴别出在玻璃珠形成凝固前后分别产生的大、小粒径纳米铁颗粒。进一步，交叉结合天文学、空间科学等学科知识，研究发现具有不同光谱改造效应的大、小尺寸纳米铁颗粒具有独立的形成机制，分别对应于月球表面的(微)陨石撞击和太阳风辐照作用，揭示了(微)陨石撞击和太阳风辐照这两大空间活动在太空风化过程中均起到重要而不同的作用。这深化了科学家对空间环境与月表物质相互作用机理的认识，为未来探索和预测月球磁性异常区、月球阴影区以及不同太空环境下小行星等天体颜色的变化规律提供了启示。
嫦娥五号月壤、月球玻璃以及天体光学的研究，为我们揭示了月球乃至整个宇宙的奥秘。这些发现不仅丰富了我们对月球和宇宙的认识，也为未来的太空探索、资源利用以及其他技术发展提供了重要支撑。
相关研究成果以Separate effects of irradiation and impacts on lunar metallic iron formation observed in Chang’e-5 samples为题，在线发表在《自然-天文学》(Nature Astronomy)上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院特别研究助理项目等的支持。该研究使用了国家航天局提供的CE5C0400月壤样品。
参考来源：中国科学院物理研究所
