嫦娥六號揭秘月背月壤“黏人”密碼！中國科學家破解太空謎題

“打開儲存瓶，嫦娥五號的月壤會飛走，而嫦娥六號的月壤卻黏性十足，穩穩地留在瓶中。”這一在月球背面采樣時發現的奇特現象，如今終于有了科學答案。11月24日，中國科學院地質與地球物理研究所祁生文團隊的研究成果在線發表于《自然-天文》，從顆粒力學層面完整揭開了月背月壤“為什么這么黏”的謎團，為我國后續月球探測任務點亮了“指路燈”。

時間拉回嫦娥六號任務執行期間，當采樣機構將月球背面的月壤帶回探測器時，任務總設計師胡浩就注意到異常：著陸區的月壤“似乎稍微黏稠一點，還有點結塊”。這種物理特性與2020年嫦娥五號從月球正面帶回的樣品截然不同。“這直觀反映出月背與月面月壤存在本質差異，背后必然隱藏著獨特的地質密碼。”中國科學院院士吳福元的判斷，成為科研團隊攻堅的起點。

經過一年多的系統研究，祁生文團隊通過固定漏斗實驗、滾筒實驗等一系列精密測試，首先鎖定了關鍵指標——休止角。作為衡量顆粒材料流動性的核心參數，休止角越大，說明材料越不易流動。實驗結果顯示，嫦娥六號月壤的休止角顯著大于月球正面樣品，其流動特性已接近地球上的黏性土體，這為“黏稠感”提供了量化依據。

黏性從何而來？科研人員首先排除了常見的磁力和膠結作用——精細成分分析表明，嫦娥六號月壤中磁性礦物含量極低，且完全不含黏土礦物。進一步研究發現，月壤的黏性源于三種微觀粒間力的“協同發力”：摩擦力、范德華力和靜電力。其中，顆粒表面越粗糙，摩擦力越強；顆粒尺寸越小，范德華力與靜電力的作用就越凸顯。

團隊的重大突破在于發現了一個關鍵“粒徑閾值”：當月壤顆粒的D60值（小于某一粒徑的顆粒重量占總重量60%時的粒徑）低于約100微米時，原本非黏性的礦物顆粒會表現出明顯黏性。而通過1微米高空間分辨CT掃描對29萬余個顆粒的精準分析顯示，嫦娥六號月壤的D60值僅為48.4微米，不僅是已發現月壤中最細的，且顆粒形態異常復雜，球度顯著偏低。“通常顆粒越細形狀越接近球形，月背月壤卻‘又細又糙’，這很特殊。”祁生文解釋道。

這種獨特顆粒特性的形成，與月背殘酷的生存環境密不可分。研究證實，月球背面沒有地球磁場的“庇護”，承受著更頻繁的隕石撞擊和更強的太空風化作用。同時，樣品中富含約32.6%的易破碎長石礦物，進一步加劇了顆粒的細化與形態復雜化。“又細又粗糙的顆粒特征，讓三種粒間力的作用最大化，最終造就了月背月壤的高黏性。”

這一發現的價值遠不止于解開科學謎題。對于未來的月球探測任務而言，月壤黏性直接關系著著陸器的著陸安全性——黏性過大會導致著陸腿陷入過深，影響設備穩定。更重要的是，隨著我國月球基地建設和月面資源開發提上日程，明確月壤物理特性可為原位資源利用提供關鍵參數，比如如何高效挖掘、運輸月壤，如何利用月壤制備建筑材料等。

從嫦娥五號帶回月壤開啟“地月對話”，到嫦娥六號揭秘月背奧秘，中國科學家正以自主探測為基礎，一步步揭開月球的神秘面紗。正如研究團隊所言，這項成果不僅填補了月背月壤力學特性研究的空白，更將為我國在月球科學研究和資源利用領域的持續突破奠定堅實基礎，讓“嫦娥”探月的每一步都走得更穩、更遠。嫦娥六號揭秘月背月壤“黏人”密碼！中國科學家破解太空謎題