在地球上，持續的風化作用，能使一塊堅硬的岩石最終化為土壤。而月球上其實同樣存在微隕石撞擊、太陽風及銀河宇宙射線輻射等太空風化作用。大陸科研人員利用系列分析方法，獲得了單個嫦娥五号月壤顆粒表面的太空風化作用資訊。相關研究成果近日線上發表于《地球實體研究快報》。
月壤便是月岩經過長期的太空風化作用形成的。通過研究月壤，可以深入了解撞擊和太陽風輻射與月球表面物質的互相作用過程與機理，認識月球表面物質演化和空間環境變化過程。但一粒月壤尺寸微小、結構複雜，難以區分微隕石撞擊和太陽風輻照的特征差異。
中科院地質地球所聯合北京高壓科學中心、國家空間科學中心的科研團隊，利用單顆粒樣品操縱、掃描電鏡形貌觀察、聚焦離子束精細加工、透射電鏡結構解析等一系列分析方法，獲得了單個嫦娥五号月壤顆粒表面的矽酸鹽、氧化物、磷酸鹽和硫化物的太空風化作用資訊。
研究結果顯示，長時間暴露在外的月壤顆粒表面的礦物相都存在富含矽、氧元素的再沉積層，往下是太陽風輻照損傷層，但太陽風輻照損傷層的結構和化學成分變化與基體礦物的種類有關。美國阿波羅計劃、蘇聯月球号采集的樣品都處于月球的低緯度範圍，而嫦娥五号采樣點位于月球中緯度，這為月球不同緯度的空間風化研究提供了獨特的視角。