月壤样本中鉴定出多类含氮有机物

月球如同一枚保存较为完整的“时间胶囊”，留存着早期太阳系向地球输送生命原料的演变印记。记者9日从中国科学院地质与地球物理研究所获悉，借助对嫦娥五号、嫦娥六号月壤样品的研究分析，由该所郝佳龙正高级工程师带领的国际科研团队，在月壤颗粒表面系统发现了多种含氮有机质，并进一步揭示出它们经由小行星、彗星“投送”至月球，再经过撞击改造和太阳风辐照后的完整演化路径。

在太阳系早期，小行星和彗星如同“快递员”，持续向地球等类地行星输送有机物，以及碳、氮、氧、磷、硫等与生命活动密切相关的元素，为生命起源准备了必要的化学物质。不过，由于地球地质活动十分活跃，早期相关记录大多已经消失。相较而言，月球地质演化较为平缓，更有条件保留下这些地外有机质的“原始记录”。

科研人员结合多种高精度显微和谱学分析手段，对嫦娥五号、嫦娥六号采集的月壤颗粒展开了深入研究。结果显示，月壤表面的有机质主要以亚微米至微米级的颗粒状、附着状以及包裹体形式存在，其成分以碳、氮、氧为主，部分样品中还检测到酰胺官能团。“这表明它们并不是简单的石墨，而是经过了复杂的化学重构。”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表示。

这些有机质的氢、碳、氮同位素组成比碳质球粒陨石中的有机质更“轻”，与撞击蒸发、冷凝再沉积过程的特征相一致。换言之，当小行星、彗星撞击月球时，不但携带来了外源有机物，也会在高温作用下促使其分解和挥发，之后再于矿物表面重新冷凝，进而形成新的含氮、含氧结构。

研究团队还首次在月球有机质中识别出“太阳风注入”的证据。纳米二次离子探针分析结果表明，部分附着状有机质表面邻近区域的氢同位素和氢碳比发生了明显变化，说明这些物质形成之后曾长期暴露在月表，持续受到太阳风粒子的“轰击”改造。郝佳龙介绍，这种太阳风注入信号如同“指纹”，从而排除了有机质源自地球污染的可能性。

郝佳龙表示，这一研究成果不仅为月球能够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持。此次建立的微区有机质识别方法，未来有望应用于天问二号小行星采样返回样品的研究。同时，该成果揭示了月壤有机质从外源输入、撞击重塑到空间风化的完整过程链条，为认识太阳系早期有机质输送历史打开了新的视角。（记者陆成宽）