月壤中发现多种含氮有机质

月球就像一枚保存完好的“时间胶囊”，记录着早期太阳系向地球输送生命原料的历史。记者9日从中国科学院地质与地球物理研究所获悉，通过分析嫦娥五号、嫦娥六号月壤样品，该所郝佳龙正高级工程师领衔的国际团队在月壤颗粒表面系统识别出多种含氮有机质，并揭示了它们从小行星、彗星“快递”到月球，再经历撞击改造、太阳风辐照的完整演化过程。

早期太阳系中，小行星和彗星像“快递员”一样，不断向地球等类地行星输送有机质以及碳、氮、氧、磷、硫等与生命相关的元素，为生命起源提供了化学原料。然而，地球地质活动活跃，早期记录大多被破坏。相比之下，月球地质活动较弱，更可能保存这些地外有机质的“原始档案”。

科研团队运用多种高精度显微与谱学分析技术，对嫦娥五号、嫦娥六号月壤颗粒进行了细致分析。研究发现，月壤表面的有机质主要以亚微米至微米尺度的颗粒状、附着状和包裹体形态出现，成分以碳、氮、氧为主，部分还含有酰胺官能团。“这说明它们并非简单的石墨，而是经历了复杂的化学重组。”论文第一作者、中国科学院地质与地球物理研究所博士生董明潭说。

这些有机质的氢、碳、氮同位素比碳质球粒陨石中的有机质更“轻”，符合撞击蒸发、冷凝再沉积的特征。也就是说，小行星、彗星撞击月球时，不仅带来了外源有机物，还在高温下使其分解、挥发，随后在矿物表面重新凝结，形成新的含氮、含氧结构。

研究团队还首次在月球有机质中发现了“太阳风注入”的信号。纳米二次离子探针分析显示，部分附着状有机质表面附近区域的氢同位素和氢碳比出现明显变化，说明它们形成后长期暴露在月表，持续被太阳风粒子“轰击”改造。郝佳龙介绍，这种太阳风注入信号就像“指纹”，排除了有机质来自地球污染的可能。

郝佳龙表示，这项成果不仅为月球保存地外有机质提供了直接证据，也为我国后续深空探测任务提供了技术支撑。研究建立的微区有机质识别方法，有望用于天问二号小行星采样返回样品的研究。同时，它揭示了月壤有机质从外源输入、撞击重构到空间风化的完整链条，为了解太阳系早期有机质输送历史打开了新窗口。

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