中國科學家揭嫦六月壤「黏性」之謎

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【本報訊】據中國科學院地質與地球物理研究所日前消息，基於嫦娥六號月壤樣品，該所祁生文研究員團隊系統揭示了月球背面月壤表現出較高黏性特徵的物理機制，從顆粒力學層面完整闡釋了嫦娥六號月壤「為什麼這麼黏」的科學謎題。相關研究成果已在線發表於國際學術期刊《自然·天文》。該研究首次從顆粒力學角度，系統闡釋了月壤的獨特黏聚行為，揭開了嫦娥六號月壤的「黏性」之謎，為未來月球探測任務提供了重要科學依據。

2024年6月27日，嫦娥六號任務總設計師胡浩在國新辦嫦娥六號任務新聞發布會上答記者問時提到，月球背面採樣過程中，發現嫦娥六號着陸區月壤「似乎稍微黏稠一點，還有點結塊」，顯示出與月球正面的嫦娥五號月壤不同的物理特性。這一現象立即引起了中國科學院地質與地球物理研究所嫦娥六號研究團隊的高度關注。經過一年多的深入研究，祁生文研究員終於找到了這一特殊現象背後的科學答案。

研究團隊通過固定漏斗實驗和滾筒實驗，精確測量了嫦娥六號月壤的休止角——這個反映顆粒材料流動性的關鍵指標。實驗結果顯示，嫦娥六號月壤的休止角顯著大於月球正面樣品，其流動特性更接近於地球上的黏性土體，證實了胡浩總設計師的發現——背面「似乎稍微粘稠一點」。

精細成分分析表明，月壤中含有極少量磁性礦物且不含任何黏土礦物，即排除磁力和膠結作用的影響後，研究團隊確認其休止角增大主要受三種粒間力的協同控制：摩擦力、范德華力和靜電力。科研團隊對嫦娥六號返回樣品進行了1微米的高空間分辨CT掃描，通過對超過29萬個月壤顆粒的尺寸與形態進行精確釐定，並同月球正面嫦娥五號和阿波羅月壤對比，發現嫦娥六號月壤D60（D60是小於某一粒徑的顆粒重量佔到總重量60%時的顆粒粒徑值）值最小，僅為48.4微米，顆粒更細，形態更複雜，整體球度顯著偏低。

祁生文研究員指出，這一現象頗為反常。通常顆粒越細，形狀越接近球形；而嫦娥六號月壤雖細，形態卻更複雜。研究人員認為，這可能與樣品中富含易破碎的長石礦物（約佔32.6%），以及月球背面經歷更強太空風化作用有關。嫦娥六號月壤又細又粗糙的顆粒特性，提升了摩擦力、范德華力與靜電力的貢獻，產生更高的休止角，造就了其更高黏性特徵。

Mr.Bean

月壤砖也有一些成果了, 以后可以在月球上建基地。