月亮上真的有“嫦娥”！中國首次發現月球新礦物

中新網北京9月9日電(郭超凱 馬帥莎)9月9日，中國傳統節日中秋佳節前夕，國家航天局、國家原子能機構聯合在北京發布嫦娥五號最新科學成果：中國科學家首次在月球上發現的新礦物被命名為“嫦娥石”。 該礦物是人類在月球上發現的第六種新礦物，我國成為世界上第三個在月球發現新礦物的國家。

月球樣品。圖片來源：中核集團核地研院

這個新礦物是如何被發現的？為何被命名為“嫦娥石”？中新網記者近日采訪了發現“嫦娥石”的核地研院科研團隊，一探究竟。

從14萬個顆粒中發現月球新礦物

2020年12月17日，我國嫦娥五號月球探測器攜帶1731克月球“土特產”成功返回地球，這是時隔40多年后人類再次采集月球樣品，也使中國成為第3個成功采集月球樣品的國家。

2021年6月，嫦娥五號月球樣品向全社會開放申請。核地研院是首批獲得月球樣品的13家研究機構之一，先后有3個課題獲得批準，分別是“嫦娥五號月球樣品聚變核能核素(3He)研究”、“嫦娥五號月球樣品鈾(釷)核能核素及同位素研究”以及“月球核能元素鈾系核素研究及意義”；目標是開展自主月球裂變、聚變資源基礎地質研究，為月球演化和月球資源評價提供重要基礎數據。

月球樣品顯微鏡照片。圖片來源：中核集團核地研院

在對第一批獲得的月壤粉末樣品進行礦物學研究的過程中，核地研院科研團隊發現了新礦物的線索。當時它是一個10微米左右的顆粒，和輝石交互共生在一起，無論實驗手段還是后期的數據處理都沒有辦法把輝石剔除干凈，因此一直沒有獲得理想的結構數據。

在申請到第二個月壤樣品后，科研團隊統計了樣品靶上14萬個顆粒，找到了一些新礦物的蹤跡，但有希望測到單晶結構的只有一顆，而這一顆還裂成了三小塊。最終團隊使用聚焦離子束電鏡切出了一顆1074微米的純的單晶顆粒，也就是普通人頭發絲平均直徑十分之一不到的大小。

科研人員隨后將顆粒轉移到單晶衍射儀上收集衍射數據，最后解譯出新礦物的晶體結構。他們對新礦物進行了拉曼光譜分析、晶體光性描述、物理性質計算等，通過系統詳盡的礦物學研究確定其為一種從未被發現過的新礦物。

命名為“嫦娥石”致敬中國航天

這個全新的月球礦物被命名為“嫦娥石”，其英文名為Changesite(Y) ，由change(嫦娥的漢語拼音)+s+ite(英文后綴，表示礦物)+ Y(特殊成分后綴)組成。

“嫦娥石”發現于嫦娥五號月壤的玄武巖碎屑中，是新的磷酸鹽礦物，屬于隕磷鈉鎂鈣石(Merrillite)族。理想化學式為(Ca8Y)□Fe2+ (PO4)7，晶體結構屬三方晶系，空間群R3c。顆粒約2~30微米，呈微小柱狀，伴生礦物有鐵橄欖石、單斜輝石、鈦鐵礦、鈣長石、斜鋯石、方石英、隕硫鐵和玻璃等。

核地研院科研團隊撰寫研究報告提交給國際礦物學會新礦物分類及命名委員會。2022年8月，國際礦物學會新礦物分類及命名委員會全票通過了嫦娥石研究報告并頒發批準函。

中國科學家首次發現月球新礦物“嫦娥石”。圖片來源：中核集團核地研院

經來自多個國家的20位礦物學家評審，由核地研院月壤研究團隊申報的新礦物——嫦娥石(Changesite(Y))于2022年8月3日獲得國際礦物學會(IMA)新礦物分類及命名委員會(CNMNC)正式批準，批準號為IMA2022023a。

核地研院科研團隊介紹，之所以命名為“嫦娥石”：一是紀念嫦娥工程首次取回樣品；二是發音更加接近中文嫦娥石發音，對外國人發音也友好；三是 “S”均是中文“石Shi”和英文“石Stone”開頭的第一個字母，“石”通常是大眾對“礦物巖石”的總稱；四是名稱Changesite可分成Change(嫦娥)和site(地址)，可理解為嫦娥居住地，即月球，又可解釋為嫦娥5號月球落地點；五是名稱也可理解為Change(改變)和site(地址)，可引申為此次落月地點與之前Apollo(美國)和Luna(俄羅斯)都不同。將新礦物命名為“嫦娥石”表達了科研團隊對中國航天和中國深空探索事業的致敬。(完)