嫦娥六号月壤中发现“天外来物” 嫦娥六号月壤发现CI型陨石的撞击残留物

 中国科学家在嫦娥六号月球土壤样品中发现了一种特殊的“外来物”——CI碳球陨石撞击残留物,不仅证实了外太阳系物质可以迁移到内太阳系,而且为解释月球表面水的来源提供了新的线索。该研究成果于2025年10月21日发表在国际权威学术期刊《美国国家科学院》上,由中国科学院广州地球化学研究所院士徐义刚、林莽研究员、王锦团副研究员、博士生陈志明共同完成。

 陨石被称为“太阳系的信使”,是研究行星形成和演化历史的重要对象。然而,在地球上,由于大气层的烧蚀和地质活动的不断改造,绝大多数陨石很难保存完好,尤其是CI型碳球陨石,仅占地球陨石记录的不到1%。由于缺乏大气保护和地质活动,月球成为保存陨石撞击痕迹的“天然档案馆”,可以完全保留数亿年来撞击事件的信息。通过对嫦娥六号带回的2克月球背面样品的详细分析,研究团队利用电子探针微区分析、拉曼光谱、二次离子质谱等先进技术,在微米尺度上识别出CI型碳球陨石的撞击残留物。

 这些残留物是CI碳球陨石母体以每秒几公里的速度撞击月球表面后熔化并迅速冷却结晶的特殊产物。通过对月球样品的系统岩相学分析和橄榄石微量元素和氧同位素的研究,研究小组成功地建立了一种识别地外样品中陨石物质的方法。在分析过程中,研究人员准确地从样品中找到了7种富含橄榄石的碎片,这些碎片的化学成分和同位素特性与CI碳球陨石高度匹配。

 CI陨石的母小行星主要分布在外太阳系的小行星带上,具有富含水和有机物等挥发性成分的特点。进一步统计数据显示,这些陨石在月球表面的比例远高于地球,表明碳陨石对地球和月球系统的影响可能被严重低估。这一发现表明,外太阳系物质可以更频繁地迁移到内太阳系,并刷新了对内太阳系物质迁移机制的理解。

 这项研究对解释月球表面水的来源具有重要意义。研究人员指出,月球样品中检测到的具有正氧同位素特征的水很可能来自这种CI陨石的冲击贡献。中国科学院广州地球化学研究所研究员林莽表示,月球水的来源有很多假设,包括原地形成和外部引入,这次发现的CI陨石富含水,月球表面含量丰富,表明这些陨石对月球水的贡献以前被低估过。未来,研究团队需要进一步进行定量分析,以确定通过这些陨石带到月球的水量。

 嫦娥六号月球土壤样品来自月球背面的南极-艾特肯盆地,这是月球上最古老、最大的撞击坑,形成于42.5亿年前。该地区由于长期背对地球,没有地球引力保护,更容易受到外太空陨石和小行星的撞击,因此保存了更丰富的撞击残留信息。在月球土壤分析中,科学家们还发现了由撞击产生的特殊矿物褐硫钙石和大量的玻璃碎片,这是高速撞击事件的直接证据。

 嫦娥六号月球土壤中发现CI陨石撞击残留物是继嫦娥五号样品中发现各种外来岩屑后的又一重要突破。该研究不仅为了解太阳系的物质迁移机制提供了一个新的视角,而且为未来月球水资源的分布和进化指明了一个新的方向。随着对月球土壤中外物质的深入研究,科学家们有望进一步揭示太阳系形成和进化的奥秘,为月球资源的开发和利用提供科学依据。

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