國家航天局發(fā)布消息，吉林大學科研團隊在對嫦娥六號月壤樣本開展深入研究后，取得了一項具有國際影響力的突破性成果——首次在月球樣本中鑒定出天然形成的單壁碳納米管及石墨碳結(jié)構(gòu)。這一發(fā)現(xiàn)不僅刷新了人類對月球物質(zhì)組成的認知，更通過微觀層面的證據(jù)鏈，為月球背面地質(zhì)活動特征提供了全新解釋維度。

科研人員通過高分辨率透射電子顯微鏡等尖端設(shè)備，在月壤顆粒中捕捉到直徑僅1-2納米的碳管結(jié)構(gòu)。這些微觀管狀物的形成機制研究顯示，月球表面特有的極端環(huán)境——包括持續(xù)數(shù)億年的太陽風離子轟擊、周期性火山噴發(fā)產(chǎn)生的金屬蒸汽，以及頻繁的微隕石撞擊釋放的局部高溫——可能共同構(gòu)成了催化碳原子重組的"天然反應爐"。特別是鐵元素在高溫下的催化作用，被證實是驅(qū)動碳原子形成六元環(huán)管狀結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素。

對比分析顯示，嫦娥六號采集的月球背面樣本中，碳結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出更顯著的晶格缺陷特征。這種差異與月球背面獨特的撞擊歷史密切相關(guān)：由于缺乏地球的遮擋保護，背面長期承受著比正面高30%以上的微隕石撞擊頻率。持續(xù)的高能沖擊不僅造成碳結(jié)構(gòu)的物理破損，更通過沖擊波傳導引發(fā)局部化學反應，形成具有特殊缺陷態(tài)的碳同素異形體。

該發(fā)現(xiàn)為重構(gòu)月球演化模型提供了關(guān)鍵參數(shù)。此前學界普遍認為月球物質(zhì)組成具有空間對稱性，但此次研究通過碳同位素指紋分析證實，正背面月壤在化學風化程度、金屬元素遷移路徑等方面存在系統(tǒng)性差異。這種不對稱性可能影響月球磁場分布、空間天氣效應等宏觀地質(zhì)現(xiàn)象，為解釋月幔物質(zhì)對流模式提供了新線索。

這項成果已發(fā)表于納米科學領(lǐng)域權(quán)威期刊《納米快報》，審稿專家評價其"開創(chuàng)了地外天體原位物質(zhì)合成研究的新范式"。值得注意的是，這是該團隊繼在嫦娥五號樣本中發(fā)現(xiàn)少層石墨烯后，再次在月球碳循環(huán)研究領(lǐng)域取得重要進展。相關(guān)技術(shù)方法論的突破，為未來火星、小行星采樣返回任務的物質(zhì)分析提供了重要參考。