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，系统在月壤颗粒表面识别出多种含氮有机质，并揭示了它们如何从小行星、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”。
月壤中有机质形成和演化示意图。中国科学院地质与地球物理研究所供图
此次，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。研究团队发现，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。