【嫦娥六号月壤为什么这么黏？】

2024年6月25日，我国嫦娥六号任务成功从月球背面的南极-艾特肯盆地——月球上最大、最深、最古老的撞击坑——带回了1935.3克月壤样品。中国科学院地质与地球物理研究所祁生文、李丽慧等人通过高空间分辨CT扫描，对月壤中超过29万个颗粒的尺寸与形态进行精确厘定，发现与阿波罗、嫦娥五号月壤对比，嫦娥六号月壤的平均颗粒更细、分布更集中，但颗粒形态却更为复杂不规则、整体球度更低。研究人员推测，这可能与样品中含有较多易破碎的长石矿物（约32.6%），以及月球背面经历了更强的太空风化作用有关。

他们还开展了固定漏斗实验和滚筒实验等测试，测量了嫦娥六号月壤的静态与动态休止角，发现均显著大于月球正面月壤，其堆积形态和流动特征更接近粘性土体。通过成分分析排除磁力和胶结作用的影响后，确认嫦娥六号月壤休止角增大主要受三种力的共同作用的结果：颗粒间的摩擦力、范德华力和静电荷力。颗粒间摩擦力与颗粒表面粗糙度有关，形态越复杂，摩擦力越大，且基本不受颗粒大小影响；而范德华力与静电力则随颗粒尺寸减小和间距缩短而显著增强。嫦娥六号月壤表面粗糙，导致颗粒间摩擦增强，同时其平均粒径最小（D60=48.4 um），远低于100微米阈值，颗粒间范德华力和静电荷力对休止角的贡献增大，因此嫦娥六号月壤休止角更大、表现出更强的粘性特征。这也表明其采样区可能经历了更强烈的太空风化作用，由于嫦娥六号样品中斜长石含量高达32.6%，在强烈的辐射和撞击作用下斜长石易沿解理面破碎，直接使颗粒表面粗化，增强了颗粒间的摩擦力，同时破碎细化强化了范德华力与静电荷吸附效应。该研究已于11月24日发表于《自然·天文学》（Nature Astronomy）杂志。（中国科学院地质与地球物理研究所）

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