北京
人民網(wǎng)北京12月31日電 (記者趙竹青)據(jù)國家自然科學基金委員會網(wǎng)站消息，浙江大學馮建東團隊聯(lián)合中國科學院地質(zhì)與地球物理所李金華團隊，采用自主研制的量子化學顯微鏡對中國嫦娥五號返回月壤樣品進行了高分辨率磁成像，實現(xiàn)了單顆粒月壤表面磁場分布的直接觀測。相關研究成果以“單顆粒月壤的微觀磁場成像”為題，于2025年12月22日在線發(fā)表于《Fundamental Research》。
月球表面局部磁異常的起源，是行星科學的長期難題。與地球類似，月球早期可能擁有一個熔融的金屬核，其流動產(chǎn)生了月球磁場。這顆“月球發(fā)動機”在約數(shù)十億年前逐漸冷卻停止運行，但它的磁場印記可能留存在月殼巖石中，形成了現(xiàn)今的磁異常。然而，現(xiàn)階段對月球磁場的認知，或是軌道探月器公里級分辨率的磁測，或是對返回月球巖石樣品的整體磁性分析，尚未有微觀載磁機制研究。
研究團隊自2018年起自主研制大視野、高分辨率、高靈敏度量子化學顯微鏡，基于此對嫦娥五號返回的月壤樣品進行了高分辨率磁成像觀測。該顯微鏡基于氮-空位色心量子傳感技術，磁場探測精度達到地磁場的千分之一，磁場成像空間分辨率達到2.2 微米，相當于在頭發(fā)絲橫截面上精確繪制出磁地圖。研究團隊首次在微觀尺度上直接可視化了由隕石撞擊等在月壤表面生成的納米級磁性鐵的微觀磁場分布特征，為“月球磁異?！毖芯刻峁┝俗钪苯拥奈⒂^證據(jù)。
這項研究將月球磁性探測的尺度從宏觀、整體推進至單顆粒微觀層次，為理解月球磁場的演化歷史及表面過程打開了全新窗口，為我國月球與行星科學研究提供了新視角。
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