图1 嫦娥六号样品主要矿物的二次电子(SE)图像(黄色矩形表示进行FIB制样的位置)
研究结果表明,嫦娥六号样品中缺乏在月球正面样品和小行星样品中常见的由微陨石撞击产生的气相沉积层,仅在陨硫铁表面的多孔区域观察到不属于基底矿物的元素富集。此外,嫦娥六号样品中硅酸盐矿物表现出更薄的非晶层、较低的太阳风轨迹密度,说明嫦娥六号样品暴露在太阳风中的时间更短;嫦娥六号样品中含铁矿物较大的纳米铁(npFe⁰)晶粒尺寸和较低的纳米铁(npFe⁰)密度表明太阳风辐射导致铁元素的分离和聚集更为明显。这些现象表明,尽管嫦娥六号样品暴露在太阳风中的时间更短,但太阳风辐射在嫦娥六号样品太空风化过程中的贡献相较于月球正面样品更高(图2)。
图2 太阳风和(微)陨石撞击在不同月球采样点的相对影响。(a)太阳风在不同月球采样点的相对影响。(b)(微)陨石撞击在不同经度的相对通量。(c)太阳风和(微)陨石撞击在不同月球采样点的相对贡献
上述研究结果丰富了我们对无大气天体表面各矿物在较短暴露时间内如何响应太空风化的认识,并为揭示月球空间环境如何驱动太空风化差异提供了关键指标。此外,此研究为月球空间环境的二分性提供了基于返回样品的证据,突出了空间环境变量在太空风化过程中的关键作用,对理解太阳风辐射和微陨石撞击如何协同塑造月球和其他无大气天体的表面具有重要意义。
该研究受到中国科学院院长基金、中国科学院广州地球化学研究所长基金(2022SZJJZD-03)和中国科学院青年创新促进会(2021353)联合资助。
论文信息:Jiarui Lin(林佳睿), Haiyang Xian(鲜海洋)*, Yiping Yang(杨宜坪), Shan Li(李珊), Jiaxin Xi(席佳鑫), Xiaoju Lin(林枭举), Yao Xiao(肖瑶), Shengdong Chen(陈生东), Chenyi Zhao(赵晨艺), Miaomiao Zhang(张苗苗), Akira Tsuchiyama, Jianxi Zhu(朱建喜)*, Hongping He(何宏平), and Yi-G ang Xu(徐义刚), 2025. Differences in space weathering between the near and far side of the Moon: Evidence from Chang’e-6 samples, National Science Review.