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【新闻背后】
光明日报记者 张晓华
实难想象,在月壤中发现新矿物,竟这么难!
“我们在无数月壤颗粒中逐粒分析、反复比对,终于捕捉到不同于已知矿物的异常成分,才锁定了新矿物的关键线索。”中核集团核工业北京地质研究院分析测试研究所副所长葛祥坤说,月壤样品极其珍贵,经过海量筛查,最终只找到一个可供测试的理想颗粒,仅20微米左右,约为发丝直径的1/5。
可又怎么确定这颗“月球珍宝”就是从未被记录过的新矿物呢?葛祥坤说,仅测定其化学成分是不够的,还必须解析其晶体结构。比如石墨和钻石都由碳组成,但不同的晶体结构决定了它们是完全不同的矿物。要确定新矿物的晶体结构,必须从样品靶中提取出单晶颗粒用于晶体结构数据采集。
从约20微米的颗粒上提取单晶,而且只有一次机会,这是多大的挑战?“在使用聚焦离子束扫描电镜提取单晶颗粒时,离子束切割必须精准到微米甚至是亚微米级别,力度稍大就可能把微小晶体直接‘切飞’。”葛祥坤给记者详解道,操作过程中,每“切”一刀,都要仔细观察镁嫦娥石的表面情况,平常半天就能完成的作业,这一次用了整整一天。
好不容易得到了单晶样品,谁承想,镁嫦娥石来了个“犹抱琵琶半遮面”,还是不肯露出真容。原来,镁嫦娥石和我国科学家发现的首个月球新矿物——嫦娥石是“姐妹”,同属于陨磷钙钠石族。此前该族所有矿物种的空间群均为R3c,但按照这个传统,始终无法得到镁嫦娥石晶体结构的理想结果,研究一度陷入停滞,“我们大胆突破传统认知,经过反复推演验证,最终成功确定镁嫦娥石的空间群为R3m,使之成为陨磷钙钠石族首个此空间群的矿物种,取得了矿物认证的关键证据”。
“镁嫦娥”到底有多美,科学家终于看清了!
《光明日报》(2026年04月25日 04版)
