研究发现月壤中的小“蘑菇”

中国科学院之内，有院士名曰何宏平，携其广州地球化学研究所之众贤，共探苍穹奥秘。彼等自嫦娥五号所携月壤之中，初窥奇异之晶体生长景象，惊见月表铬铁矿纳米晶体，犹如雨后蘑菇，自橄榄石之表茁壮而出，蔚为奇观。近日，此非凡发现，已载于《美国矿物学家》之上，传于四海。

结晶之道，乃人间造作之基石，物理化学之要义。往昔所观，皆地球之上之常规，而天外世界，其晶体生长之异同，犹未可知。以月宫为例，其无大气之护佑，日夜受陨石与高能粒子之侵袭，于极端之高温高压下，月表晶体之形态、大小、生长模式及矿物组合，与地球大相径庭。

为探此奇异生长之谜，何氏团队采原位聚焦离子束之术，自嫦娥五号所带回之月壤角砾岩屑中，精心提取样品。复以装载电子能量损失谱探测系统之高分辨透射电镜，入微纳之境，究矿物之秘。于是，罕见之景显现：铬铁矿、陨硫铁纳米球与零价铁纳米球交织成枝晶，宛若蘑菇，自橄榄石之表挺拔而出。

镜下观之，结构成分，皆有其序。初，碎屑受微陨石之击，Fe2+歧化，熔融玻璃中生纳米零价铁球及Fe3+，并伴纳米硫化铁球或其与零价铁球之不混溶体。继而，含铁纳米球于高温下，与橄榄石定向相依。此定向依附，生高势能之缺陷，引橄榄石中Cr3+与玻璃中Fe2+汇聚，结晶成铬铁矿。非平衡条件下，铬铁矿以枝晶之姿，持续向玻璃中生长，推纳米球向外，直至体系之能，不足以越结晶之障。此过程，得晶格失配度及热力学模拟之佐证。

此研究，揭极端非平衡条件下生长之新机制，能借原物相内杂质离子，于非均质界面上，催生新矿物相。首证定向依附，非仅限于均相体系，亦可见于多相之间，实为非经典生长机制之重要补充与开拓。

月宫撞击频仍，此机制或广布于月球风化层，影响矿物组成与元素分布。而此类“蘑菇”结构，或可为极端非平衡结晶之标志，为探索无大气天体表面及其他极端条件下晶体生长机制，提供宝贵之参考。此乃天地间之一奇妙发现，亦人类智慧探索宇宙之又一里程碑也。