嫦娥五号和六号月壤研究揭示太阳系有机质演化史

中国科学院地质与地球物理研究所（地质地球所）4月9日透露，该所纳米离子探针实验室郝佳龙正高级工程师联合中外机构合作者，首次在嫦娥五号和嫦娥六号采回月壤颗粒表面系统识别出多种含氮有机质，并揭示其经历了“外源递送—撞击改造—太阳风持续加工”的演化过程。

1月30日，中国首个以月壤科学为核心的沉浸式科普展览——“阅壤——月壤主题沉浸式科普展”，在成都自然博物馆（成都理工大学博物馆）正式对公众开放。（图/中新社）

这项研究表明，月球不仅记录了小行星和彗星向内太阳系输送有机质的历史，也保存了这些有机质在无大气天体表面进一步被撞击和辐照改造的证据。相关成果论文北京时间9日在学术期刊发表。

郝佳龙介绍说，在早期太阳系，小行星和彗星持续向类地行星输送有机质以及碳、氮、氧、磷、硫等与生命化学密切相关的元素。然而，地球长期经历活跃的地质演化和生命活动，相关早期记录已难以保存。相比之下，地质活动相对较弱的月球如同一枚“时间胶囊”，更可能保存地外有机质的输入及其后续演化信息。

本项研究中，研究团队选取嫦娥五号和嫦娥六号月壤颗粒，利用多种显微和谱学技术开展关联分析，系统追踪有机质的形态、化学键与官能团特征以及稳定同位素组成。

论文第一作者、中国科学院地质地球所博士研究生董明潭表示，研究结果显示，月壤表面有机质主要以亚微米至微米尺度的颗粒状、附着状和包裹体状三类形态出现，内部往往含有月壤常见无机矿物颗粒；其化学组成以碳、氮、氧为主，整体呈无定形结构特征，部分样品中还识别出酰胺官能团特征。这说明，这些有机质并非简单的石墨化碳，而是经历了更复杂的化学重组过程。

进一步研究发现表明，小行星、彗星等外源天体撞击月球时，不仅将外源有机物输送到月球表面，还可能促使其分解、挥发、迁移，并在矿物表面冷凝形成新的含氮、含氧结构。

郝佳龙指出，此次研究还首次在月球有机质中识别出太阳风注入信号，进一步支持了这些有机质并非来自地球污染。

这项月壤研究成果为中国后续深空采样返回任务提供了重要的技术支撑和科学锚点。

编辑：赵柄楠