北京
“打开储存瓶，嫦娥五号的月壤会飞走，而嫦娥六号的月壤却黏性十足，稳稳地留在瓶中。”这一在月球背面采样时发现的奇特现象，如今终于有了科学答案。11月24日，中国科学院地质与地球物理研究所祁生文团队的研究成果在线发表于《自然-天文》，从颗粒力学层面完整揭开了月背月壤“为什么这么黏”的谜团，为我国后续月球探测任务点亮了“指路灯”。
时间拉回嫦娥六号任务执行期间，当采样机构将月球背面的月壤带回探测器时，任务总设计师胡浩就注意到异常：着陆区的月壤“似乎稍微黏稠一点，还有点结块”。这种物理特性与2020年嫦娥五号从月球正面带回的样品截然不同。“这直观反映出月背与月面月壤存在本质差异，背后必然隐藏着独特的地质密码。”中国科学院院士吴福元的判断，成为科研团队攻坚的起点。
经过一年多的系统研究，祁生文团队通过固定漏斗实验、滚筒实验等一系列精密测试，首先锁定了关键指标——休止角。作为衡量颗粒材料流动性的核心参数，休止角越大，说明材料越不易流动。实验结果显示，嫦娥六号月壤的休止角显著大于月球正面样品，其流动特性已接近地球上的黏性土体，这为“黏稠感”提供了量化依据。
黏性从何而来？科研人员首先排除了常见的磁力和胶结作用——精细成分分析表明，嫦娥六号月壤中磁性矿物含量极低，且完全不含黏土矿物。进一步研究发现，月壤的黏性源于三种微观粒间力的“协同发力”：摩擦力、范德华力和静电力。其中，颗粒表面越粗糙，摩擦力越强；颗粒尺寸越小，范德华力与静电力的作用就越凸显。
团队的重大突破在于发现了一个关键“粒径阈值”：当月壤颗粒的D60值（小于某一粒径的颗粒重量占总重量60%时的粒径）低于约100微米时，原本非黏性的矿物颗粒会表现出明显黏性。而通过1微米高空间分辨CT扫描对29万余个颗粒的精准分析显示，嫦娥六号月壤的D60值仅为48.4微米，不仅是已发现月壤中最细的，且颗粒形态异常复杂，球度显著偏低。“通常颗粒越细形状越接近球形，月背月壤却‘又细又糙’，这很特殊。”祁生文解释道。
这种独特颗粒特性的形成，与月背残酷的生存环境密不可分。研究证实，月球背面没有地球磁场的“庇护”，承受着更频繁的陨石撞击和更强的太空风化作用。同时，样品中富含约32.6%的易破碎长石矿物，进一步加剧了颗粒的细化与形态复杂化。“又细又粗糙的颗粒特征，让三种粒间力的作用最大化，最终造就了月背月壤的高黏性。”
这一发现的价值远不止于解开科学谜题。对于未来的月球探测任务而言，月壤黏性直接关系着着陆器的着陆安全性——黏性过大会导致着陆腿陷入过深，影响设备稳定。更重要的是，随着我国月球基地建设和月面资源开发提上日程，明确月壤物理特性可为原位资源利用提供关键参数，比如如何高效挖掘、运输月壤，如何利用月壤制备建筑材料等。
从嫦娥五号带回月壤开启“地月对话”，到嫦娥六号揭秘月背奥秘，中国科学家正以自主探测为基础，一步步揭开月球的神秘面纱。正如研究团队所言，这项成果不仅填补了月背月壤力学特性研究的空白，更将为我国在月球科学研究和资源利用领域的持续突破奠定坚实基础，让“嫦娥”探月的每一步都走得更稳、更远。嫦娥六号揭秘月背月壤“黏人”密码！中国科学家破解太空谜题
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