月壤新发现：嫦娥五号揭开太阳风在月表“刻痕”之谜

科技日报北京12月2日电 太阳风在月球表面究竟留下了怎样的“足迹”？通过嫦娥五号带回的月壤样品，科学家终于找到了关键线索。记者2日获悉，中国科学院地质与地球物理研究所联合多家单位的团队，在深入研究嫦娥五号采集的月壤中的斜长石微粒后，首次揭示了太阳风与月球表层相互作用的重要机制。这一发现，不仅为解析月球稀有气体的分布提供了理论支撑，也为探索太阳演化历史增加了新的证据。相关成果近期已发表在《地球与行星科学通讯》上。

长期暴露在太阳风环境下的月壤如同一个“自然档案馆”，记录着来自太阳风的氦、氖、氩等稀有气体。然而，这些物质并非简单地沉积在月表，它们在月壤中的迁移过程非常复杂，可能会受到扩散、溅射等现象影响，其成分最终与始发的太阳风有所不同。“此前在美国阿波罗任务采集的月壤中也观察到类似现象，但这些差异是太阳活动引起的，还是月球表面后续变化造成的，一直没有明确定论。”研究团队成员贺怀宇研究员解释道。

此次，科研人员对嫦娥五号样品中的36颗高纯度斜长石颗粒进行了详细分析。结果显示，这些样品保留的太阳风印记较阿波罗样品更加接近原始太阳风状态，但依然存在一定差异。进一步的实验发现，这些变化实际上主要发生在太阳风穿透月表之初，属于动力学质量分馏效应，并非后续的表层改造。

据此，研究团队提出了“三阶段模型”来解析月表稀有气体的动态过程：首先是太阳风和宇宙射线注入月球表面，然后是局部的热扩散，最后还有气体在受到新一轮辐射后的再次转移。模型显示，太阳风注入和气体流失密切相关；部分轻元素会因受到矿物微观损伤而在瞬间逸出，成为月球外逸层的一部分。而微陨石撞击、昼夜温度循环等因素也加剧了气体的扩散，使得不同斜长石颗粒之间稀有气体含量产生明显差异。

贺怀宇指出，这项研究不仅揭示了太阳风如何影响月球外逸层及挥发分的分布，还警示科学家在利用月球样品推断太阳风历史时，必须认真校正分馏效应，才能真实还原太阳的演化轨迹。此项成果为理解无大气星体与太阳风之间的交互作用建立了新理论，也拓展了人类研究行星挥发物来源的思路。