11月25日消息，國科基于嫦娥六號月壤樣品，首次什黏中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所祁生文研究員團隊系統(tǒng)揭示了月球背面月壤表現(xiàn)出的破解較高黏性特征的物理機制，從顆粒力學層面完整闡釋了嫦娥六號月壤“為什么這么黏”的終于知道科學謎題。

相關(guān)研究成果今天在國際學術(shù)期刊《自然·天文》發(fā)表。嫦娥

這一研究源于2024年6月嫦娥六號任務的號月意外發(fā)現(xiàn)——任務總設計師胡浩在國新辦新聞發(fā)布會上提及，月球背面著陸區(qū)采樣時，國科月壤表現(xiàn)出“稍微黏稠一點、首次什黏還有點結(jié)塊”的破解特征，與月球正面嫦娥五號帶回的終于知道月壤物理特性存在明顯差異。

這一現(xiàn)象迅速引發(fā)科研團隊關(guān)注，嫦娥經(jīng)過一年多系統(tǒng)研究，號月終于厘清背后機制。國科

研究團隊通過固定漏斗實驗、首次什黏滾筒實驗等一系列測試，破解精確測定了嫦娥六號月壤的休止角（衡量顆粒材料流動性的核心指標）。

結(jié)果顯示，其休止角顯著大于嫦娥五號及阿波羅任務帶回的月壤樣品，流動特性更接近地球上的黏性土體，直接證實了“月壤更黏稠”的直觀感受。

在成分分析環(huán)節(jié)，科研人員發(fā)現(xiàn)月壤中僅含極少量磁性礦物，且完全不含黏土礦物，由此排除了磁力吸附和膠結(jié)作用對黏性的影響。

進一步研究表明，月壤的高黏性由摩擦力、范德華力、靜電力三種粒間力協(xié)同控制：摩擦力與顆粒表面粗糙度正相關(guān)，范德華力和靜電力則隨顆粒尺寸減小而顯著增強，且當顆粒D60值（小于該粒徑的顆粒重量占總重量60%時的粒徑）低于100微米時，后兩種力的作用會大幅凸顯，讓非黏性礦物顆粒呈現(xiàn)出黏性特征。

為驗證這一結(jié)論，團隊對嫦娥六號月壤樣品進行了1微米高空間分辨CT掃描，對超過29萬個顆粒的尺寸與形態(tài)進行精準分析。

對比發(fā)現(xiàn)，嫦娥六號月壤的D60值僅為48.4微米，是三類月壤中最小的，且顆粒形態(tài)更復雜、球度顯著偏低——這一“細而不圓”的反常特征，與月壤中富含易破碎的長石礦物（占比32.6%）以及月球背面經(jīng)歷更強的太空風化作用密切相關(guān)。

細顆粒與復雜粗糙的表面形態(tài)，進一步放大了三種粒間力的協(xié)同效應，最終導致月壤表現(xiàn)出高黏性。

該研究首次從顆粒力學角度系統(tǒng)闡釋月壤的黏聚行為，不僅解答了嫦娥六號月壤的特性謎題，更為未來月球探測任務設計、月球基地建設、月面資源開發(fā)利用等提供了重要科學依據(jù)，助力我國在月球科學研究領(lǐng)域持續(xù)突破。

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