中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的科研團隊近日取得一項重要突破，通過分析嫦娥六號帶回的月壤樣本，首次從顆粒力學(xué)角度系統(tǒng)闡釋了月球背面月壤呈現(xiàn)高黏性特征的物理機制。相關(guān)成果已發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·天文》，為人類認知月球物質(zhì)特性提供了全新視角。

研究團隊采用固定漏斗實驗與滾筒實驗相結(jié)合的方式，對月壤樣本的休止角進行精確測量。這一指標作為反映顆粒材料流動性的關(guān)鍵參數(shù)，實驗數(shù)據(jù)顯示嫦娥六號月壤的休止角明顯高于月球正面樣本，其流動特性更接近地球上的黏性土體。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)認知中"顆粒越細流動性越強"的規(guī)律。

項目負責(zé)人祁生文研究員指出，嫦娥六號月壤雖然顆粒細小，但形態(tài)結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜。通過顯微觀測發(fā)現(xiàn)，樣本中富含易破碎的長石礦物（占比達32.6%），加之月球背面長期遭受更強烈的太空風(fēng)化作用，導(dǎo)致月壤顆粒呈現(xiàn)"細而粗糙"的獨特特征。這種微觀結(jié)構(gòu)顯著增強了顆粒間的摩擦力、范德華力及靜電力作用。

科研人員通過建立顆粒力學(xué)模型，定量分析了不同作用力對月壤黏性的貢獻。結(jié)果表明，正是這種特殊的顆粒特性使嫦娥六號月壤產(chǎn)生更高的休止角，進而表現(xiàn)出顯著的黏聚行為。該發(fā)現(xiàn)不僅解開了困擾學(xué)界多年的月壤黏性謎題，更為月球基地建設(shè)、資源開發(fā)等工程實踐提供了關(guān)鍵理論支撐。

隨著深空探測技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，我國已啟動多項月球科研工程。這項突破性成果將直接應(yīng)用于月面原位資源利用、月球建筑材料研發(fā)等領(lǐng)域，有助于降低探測任務(wù)風(fēng)險，提升資源開發(fā)效率。研究團隊表示，后續(xù)將結(jié)合更多月球樣本開展對比研究，進一步完善月球物質(zhì)演化模型。