表面微结构研究揭示了太空风化作用下嫦娥5号月壤演化的中间阶段（英文）

作者：郭建刚; 应天平; 高汉滨; 陈旭; 宋艳鹏; 林挺; 张庆华; 郑强^*; 李春来; 徐义刚; 陈小龙^*

来源：Science Bulletin, 2022, 67(16): 1696-1701.

月球土壤的组份和微结构会随时间推移发生明显变化,主要原因是其受到微陨石轰击、太阳风或宇宙射线中的带电粒子辐射等太阳风化作用.前期研究表明,太空风化会造成月壤样品表面形成50～200 nm厚的非晶层,层内包裹着大量2～10 nm的金属铁,但该类表面形貌和组成的起源仍存在争议.嫦娥5号取回的月壤样品属于最年轻的玄武岩,并且取样点的纬度最高,为理解月壤在太空风化作用下的演化规律提供了新的机会和线索.本文系统研究了月壤如铁橄榄石、辉石、长石和玻璃珠的表面形貌及化学组成.与以往报道不同的是,仅在铁橄榄石表面观察到了薄的SiO2非晶层(厚度大约10 nm),发现其中包裹着2～12 nm的方铁矿FeO,并且没有观察到任何纳米金属铁颗粒.同时,在所研究的5种样品表面和内部,没有观察到任何易挥发的外来化学元素(如硫、氯等)和太阳耀斑穿过的痕迹.方铁矿FeO和表面微结构的确立暗示着本研究的月壤可能处于太阳风化所引起的热分解中间阶段.

• 单位
  中国科学院; 中国科学院大学; 同位素地球化学国家重点实验室