◎赵 越 本报记者 陆成宽
经过成千上万年的风[文]吹、日晒和雨淋，一[章]块坚硬的岩石最终会[来]风化成肥沃的土壤。[自]风化作用虽然短时间[知]内不易察觉，但却一[嘛]直改变着地球上的地[答]形地貌。
不仅地球，月球上的[案]风化作用每天也都在[网]上演。利用多种电镜[文]技术，我国科研人员[章]“看清”了嫦娥五号[来]月球样品背后的太空[自]风化作用机制。相关[知]研究成果近日在线发[嘛]表于《地球物理研究[答]快报》。
“数十亿年来，月球[案]表面遭受了强烈的太[网]空风化作用，包括微[文]陨石撞击、太阳风及[章]银河宇宙射线的辐射[来]。这些过程极大地改[自]变了月球表面物质的[知]形貌、结构和化学成[嘛]分。”4月11日，[答]中国科学院地质与地[案]球物理研究所高级工[网]程师谷立新告诉科技[文]日报记者。
类似于地球上的土壤[章]主要是岩石受到风化[来]作用演变而来，月壤[自]也是月岩经过长期的[知]太空风化作用形成的[嘛]。因此，通过研究月[答]壤，可以深入理解撞[案]击和太阳风辐射与月[网]球表面物质的相互作[文]用过程与机理，认识[章]月球表面物质演化和[来]空间环境变化过程。[自]
然而，“由于月壤颗[知]粒的尺寸微小且微观[嘛]结构复杂，难以区分[答]微陨石撞击和太阳风[案]辐照的特征差异，目[网]前科学家对太空风化[文]作用机制的认识还不[章]够清晰。”谷立新强[来]调。
更重要的是，美国阿[自]波罗计划、苏联月球[知]号采集的样品都处于[嘛]月球的低纬度范围，[答]而嫦娥五号采样点位[案]于中纬度。谷立新表[网]示，嫦娥五号样品为[文]月球不同纬度的空间[章]风化研究提供了独特[来]的视角。
为此，研究人员利用[自]单颗粒样品操纵、扫[知]描电镜形貌观察、聚[嘛]焦离子束精细加工、[答]透射电镜结构解析等[案]一系列分析方法，获[网]得了单个嫦娥五号月[文]壤颗粒表面的硅酸盐[章]、氧化物、磷酸盐和[来]硫化物的太空风化作[自]用信息。
“同一个月壤颗粒上[知]的这些物质，受到太[嘛]空辐照条件的影响是[答]一致的，为我们进行[案]对比研究提供了基础[网]。”谷立新说。
研究结果显示，长时[文]间暴露在外的月壤颗[章]粒表面的矿物相都存[来]在富含硅、氧元素的[自]再沉积层，往下是太[知]阳风辐照损伤层。但[嘛]是，“太阳风辐照损[答]伤层的结构和化学成[案]分变化与基体矿物的[网]种类有关。”谷立新[文]强调。
结合单颗粒表面的硅[章]酸盐、氧化物、磷酸[来]盐等物质形貌及内部[自]结构的分析，研究发[知]现，月壤的太空风化[嘛]作用主要是受到微陨[答]石撞击、太阳风及宇[案]宙射线的辐照等因素[网]的共同作用。“然而[文]，这些作用的各自贡[章]献则需要借助于精细[来]的形貌和结构表征才[自]能区分。”谷立新坦[知]言。
通过与阿波罗样品的[嘛]分析结果进行对比，[答]研究人员发现，嫦娥[案]五号月球样品和阿波[网]罗样品的表层微观结[文]构特征没有表现出较[章]大的差异。“这为月[来]球中纬度的太空风化[自]作用提供了更多的认[知]识，也为月球遥感光[嘛]谱校正模型在月球中[答]纬度的适用性提供了[案]支撑。”谷立新说。[网]
但是，微观结构的相[文]似性并不意味着月壤[章]表面保存的太阳风注[来]入水没有差异，关于[自]太阳风注入水还需要[知]进一步研究。
同时，谷立新表示，由于空间风化效应的多样性，在将月球的空间风化模型扩展到其他无大气行星时，还需要考虑行星物质组成和空间环境的复杂性。
