中新網(wǎng)北京9月9日電(郭超凱 馬帥莎)9月9日，中國傳統(tǒng)節(jié)日中秋佳節(jié)前夕，國家航天局、國家原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合在北京發(fā)布嫦娥五號(hào)最新科學(xué)成果：中國科學(xué)家首次在月球上發(fā)現(xiàn)的新礦物被命名為“嫦娥石”。 該礦物是人類在月球上發(fā)現(xiàn)的第六種新礦物，我國成為世界上第三個(gè)在月球發(fā)現(xiàn)新礦物的國家。
月球樣品。圖片來源：中核集團(tuán)核地研院這個(gè)新礦物是如何被發(fā)現(xiàn)的？為何被命名為“嫦娥石”？中新網(wǎng)記者近日采訪了發(fā)現(xiàn)“嫦娥石”的核地研院科研團(tuán)隊(duì)，一探究竟。
從14萬個(gè)顆粒中發(fā)現(xiàn)月球新礦物
2020年12月17日，我國嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器攜帶1731克月球“土特產(chǎn)”成功返回地球，這是時(shí)隔40多年后人類再次采集月球樣品，也使中國成為第3個(gè)成功采集月球樣品的國家。
2021年6月，嫦娥五號(hào)月球樣品向全社會(huì)開放申請(qǐng)。核地研院是首批獲得月球樣品的13家研究機(jī)構(gòu)之一，先后有3個(gè)課題獲得批準(zhǔn)，分別是“嫦娥五號(hào)月球樣品聚變核能核素(3He)研究”、“嫦娥五號(hào)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(biāo)是開展自主月球裂變、聚變資源基礎(chǔ)地質(zhì)研究，為月球演化和月球資源評(píng)價(jià)提供重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
月球樣品顯微鏡照片。圖片來源：中核集團(tuán)核地研院在對(duì)第一批獲得的月壤粉末樣品進(jìn)行礦物學(xué)研究的過程中，核地研院科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了新礦物的線索。當(dāng)時(shí)它是一個(gè)10微米左右的顆粒，和輝石交互共生在一起，無論實(shí)驗(yàn)手段還是后期的數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。
在申請(qǐng)到第二個(gè)月壤樣品后，科研團(tuán)隊(duì)統(tǒng)計(jì)了樣品靶上14萬個(gè)顆粒，找到了一些新礦物的蹤跡，但有希望測(cè)到單晶結(jié)構(gòu)的只有一顆，而這一顆還裂成了三小塊。最終團(tuán)隊(duì)使用聚焦離子束電鏡切出了一顆10*7*4微米的純的單晶顆粒，也就是普通人頭發(fā)絲平均直徑十分之一不到的大小。
科研人員隨后將顆粒轉(zhuǎn)移到單晶衍射儀上收集衍射數(shù)據(jù)，最后解譯出新礦物的晶體結(jié)構(gòu)。他們對(duì)新礦物進(jìn)行了拉曼光譜分析、晶體光性描述、物理性質(zhì)計(jì)算等，通過系統(tǒng)詳盡的礦物學(xué)研究確定其為一種從未被發(fā)現(xiàn)過的新礦物。
命名為“嫦娥石”致敬中國航天
這個(gè)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(fā)現(xiàn)于嫦娥五號(hào)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(xué)式為(Ca8Y)□Fe2+ (PO4)7，晶體結(jié)構(gòu)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(zhǎng)石、斜鋯石、方石英、隕硫鐵和玻璃等。
核地研院科研團(tuán)隊(duì)撰寫研究報(bào)告提交給國際礦物學(xué)會(huì)新礦物分類及命名委員會(huì)。2022年8月，國際礦物學(xué)會(huì)新礦物分類及命名委員會(huì)全票通過了嫦娥石研究報(bào)告并頒發(fā)批準(zhǔn)函。
中國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)月球新礦物“嫦娥石”。圖片來源：中核集團(tuán)核地研院經(jīng)來自多個(gè)國家的20位礦物學(xué)家評(píng)審，由核地研院月壤研究團(tuán)隊(duì)申報(bào)的新礦物——嫦娥石(Changesite-(Y))于2022年8月3日獲得國際礦物學(xué)會(huì)(IMA)新礦物分類及命名委員會(huì)(CNMNC)正式批準(zhǔn)，批準(zhǔn)號(hào)為IMA2022-023a。
核地研院科研團(tuán)隊(duì)介紹，之所以命名為“嫦娥石”：一是紀(jì)念嫦娥工程首次取回樣品；二是發(fā)音更加接近中文嫦娥石發(fā)音，對(duì)外國人發(fā)音也友好；三是 “S”均是中文“石-Shi”和英文“石-Stone”開頭的第一個(gè)字母，“石”通常是大眾對(duì)“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(hào)月球落地點(diǎn)；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(diǎn)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(dá)了科研團(tuán)隊(duì)對(duì)中國航天和中國深空探索事業(yè)的致敬。(完)