月壤新发现：嫦娥五号揭秘太阳风在月球表面的印记

科技日报北京12月2日讯 太阳风能在月球表面留下哪些印记？最新研究为这一问题揭开了新一层面纱。中国科学院地质与地球物理研究所2日透露，该所联合相关团队，通过详细分析嫦娥五号带回的月壤斜长石颗粒，首次揭示了太阳风与月壤表面相互作用的重要机制。这一发现不仅为研究月球上挥发性成分的分布提供了数据支撑，也为太阳演化过程带来了新的科学线索。相关论文现已在《地球与行星科学通讯》杂志在线发表。

月壤长年接受太阳风洗礼，像一座“天然档案馆”一样珍藏着由太阳风带来的氦、氖、氩等稀有气体。进入月表后的这些气体，其经历远非单一注入那样直接，而是可能历经扩散、溅射等一系列复杂过程，最终月壤内的稀有气体组成与原始太阳风间会出现差异。“此前利用美国阿波罗任务采集的月壤样品，科学界已观察到这种成分变化。但这种差别究竟是太阳自身活动导致，还是月球表面后期演变所为，长久以来没有定论。”论文通讯作者、中科院地质与地球物理研究所贺怀宇研究员介绍。

在此次研究中，团队精挑细选了嫦娥五号月壤中的36颗高纯度斜长石粒，进行了详细检测。结果显示，嫦娥五号样品中保存的太阳风特征信号，比阿波罗样品更加接近太阳风的原始状态，但依然能观察到成分上的偏差。进一步分析指出，差异主要产生于太阳风刚刚注入月球表面的阶段，由于注入过程中的动力学因素导致质量分馏，而非之后的月表改造演变引起。

基于上述发现，研究团队提出了一个三阶段过程模型，用以解释月球表面稀有气体的变化机制——即太阳风和宇宙射线注入、随后局部热扩散、以及矿物再次遭辐照。这个模型揭示，太阳风的注入与气体逃逸息息相关：部分轻质气体在撞击月表时因矿物细微损伤瞬间逸出，进入月球外逸层；而微型陨石撞击、极端昼夜温差等，继续推动气体逃离，从而造成月壤样本中气体含量互有差异。

贺怀宇表示，这项新成果不仅明确了太阳风如何影响月球外逸层和挥发性物质的分布，也提醒科学界，重建太阳风历史时，必须首先对质量分馏效应做出修正，才能准确追踪太阳的演化历程。相关模型为理解无大气天体与太阳风之间的复杂互动提供了崭新视角，也有助于阐释行星系统中挥发物的起源。