快科技5月19日消息,中科院研究團隊借助嫦娥六號帶回的月壤里的撞擊玻璃珠,解開了月球隕石撞擊瞬間大氣演變的秘密,也摸清了月球表面元素變化的全新規律。
隕石高速撞上月球表面時,會產生超兩千開爾文的高溫,把月球巖石直接熔化、氣化,飛濺出來的小液滴快速冷卻,就形成了撞擊玻璃珠。這些小小的玻璃珠像天然時間膠囊,完整保存著撞擊那一刻的各種信息。
科研人員挑選了21顆嫦娥六號撞擊玻璃珠進行分析,分成完全熔融和帶有礦物碎屑兩種類型。其中兩顆結構很特別,邊緣能看到納米級金屬鐵顆粒,成分和嫦娥五號樣品有明顯區別,給研究提供了很有價值的參照。
檢測發現,玻璃珠從中心到邊緣,堿金屬慢慢聚集,鐵的氧化物不斷減少,邊緣還生出大量納米金屬鐵,形成了獨有的化學特征。
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兩顆撞擊玻璃珠背散射電子圖像,及沿三個徑向的電子探針微區成分剖面分析位置示意圖
高速撞擊產生的高溫會讓氧氣拆分逃逸,周邊環境很快變成缺氧狀態。鈉、鉀這類元素參與化學反應,把鐵的氧化物還原成金屬鐵,自身留在玻璃珠邊緣,再加上急速降溫,這些特殊特征就被永久保存了下來。
這種形成方式和月球火山玻璃珠完全不一樣,火山形成溫度低、氧氣不會流失,也不會產生金屬鐵,也能看出溫度是影響月球元素變化的關鍵。
對比嫦娥五號和六號的玻璃珠能發現,雖然來源成分不同,但撞擊留下的化學特征高度一致。說明這種元素變化規律在月球普遍存在,只和高速撞擊有關,不受巖石本身成分影響。
這次研究不僅弄懂了月球撞擊時的大氣和元素演變,也為研究其他沒有大氣層的天體,提供了重要的參考依據。
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嫦娥六號月壤研究揭示月表撞擊中的堿金屬原子冷凝新機制(圖片由AI生成)
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