中科院物理所、松山湖材料实验室发现嫦娥五号月壤中玻璃物质的奥秘
04/29/2023
近期，中科院物理所汪卫华院士团队从玻璃这一独特视角出发，对嫦娥五号月壤样品开展了系统的物质科学研究。通过综合分析月壤中玻璃/非晶物质的形态、成分、微观结构和形成机制，发现了多种类型、不同起源的月球玻璃物质，构建了月壤玻璃/非晶相的分类目录，并从玻璃形成的角度揭示了采样点月球表面的空间环境特征及其对月表物质的改造作用。对月壤玻璃物质的研究也为认识月球的物质组成、月表的时空演化奠定了基础，同时为基于月壤资源原位加工制造玻璃材料和器件提供了科学依据。研究团队发现月球表面存在着固、液、气多种转变路径的玻璃起源。月球表面频繁遭受的陨石及微陨石撞击导致的矿物熔化和快速冷却产生了各种形态的玻璃物质。除了熔体冷却玻璃，月壤颗粒表面还普遍存在着纳米尺度的非晶层。精确的结构和成分分析揭示这些纳米非晶层具有两种截然不同的起源：一种是太阳风粒子注入诱导的辐照损伤作用，将晶态固体转化成了玻璃态；一种是高速陨石撞击导致的热蒸发沉积作用，在矿物颗粒表面气相沉积形成非晶薄膜。本研究发现的广泛分布的气相沉积非晶层澄清了目前关于嫦娥五号月壤颗粒表面是否存在沉积层的争议。这些熔体冷却、气相沉积和离子辐照起源的玻璃物质再现了月球表面与空间环境的相互作用，对理解月壤的形成与演化具有重要意义。（来源：中国科学院物理研究所 2023-04-28）
