月壤新发现：嫦娥五号揭晓太阳风在月球表面的“印记”之谜

科技日报北京12月2日报道，嫦娥五号带回的月球土壤，揭示了太阳风在月球表面留下痕迹的机制。记者从中国科学院地质与地球物理研究所获悉，该所与合作单位的科研团队结合嫦娥五号月壤中的斜长石微粒，首次解析了太阳风和月球表面相互作用的核心过程，为认识月球挥发物的分布及太阳的演变带来新视角。相关成果已发表在《地球与行星科学通讯》。

长期暴露在太阳风之下，月壤成为了记录太阳风稀有气体的“天然档案”。太阳风源自于太阳，将氦、氖、氩等稀有气体带到月表，这些气体在月壤中的迁移并非一成不变，而是会经历溅射、扩散等复杂作用，使最终成分与原太阳风有所不同。“之前分析美苏登月带回的样品也发现类似问题，但这些差异究竟是太阳活动本身造成，还是月表后来发生的变化引起，始终没有定论。”论文通讯作者贺怀宇研究员这样介绍道。

团队在研究过程中，挑选了嫦娥五号月壤中的36颗高纯度斜长石，进行详细检测。发现这些样品保存的太阳风信息比阿波罗样品更为贴近太阳风的初始状态，但与原始太阳风仍有差异。进一步分析显示，主要差异是在太阳风注入月表瞬间发生的，是动力学质量分馏作用的结果，而并非月表后期的改造。

据此，科研人员提出了由“太阳风和宇宙射线注入、局部热扩散、再辐射”组成的三阶段模型，用以解释月表稀有气体的行为。模型显示，太阳风注入和气体逃逸密不可分：部分轻元素在撞击时因矿物微损伤迅速释放，进入月球外逸层；而微陨石撞击和月昼夜温差进一步加速了气体扩散和逃逸，造成不同颗粒之间气体含量的显著区别。

贺怀宇指出，此项研究不仅展示了太阳风如何塑造月球外逸层和挥发物的分布，也提醒科研人员在利用月壤样品追溯太阳风历史前应校正分馏效应，以提升太阳演化研究的准确度。成果进一步完善了无大气天体与太阳风作用的认识，同时也为行星挥发物的来源研究打开新思路。