嫦娥六号月壤的“黏性”之谜揭开
月球背面的土壤不仅更黏，而且颗粒形状反常地复杂，这一发现挑战了我们对月球表面的传统认知。
中国科学院地质与地球物理研究所的祁生文研究员团队通过一系列精细实验，揭开了嫦娥六号月壤黏性背后的科学机制。
研究发现，月球背面月壤的休止角显著大于正面样品，其流动特性更接近于地球上的黏性土体，这一结论证实了去年嫦娥六号任务总设计师胡浩的现场观察。
01 反常发现：从采样观察到科学验证
2024年6月，嫦娥六号任务总设计师胡浩在国务院新闻办公室举行的新闻发布会上提到，在月球背面采样过程中，发现着陆区月壤 “似乎稍微黏稠一点，还有点结块” ，显示出与月球正面嫦娥五号月壤不同的物理特性。
这一现象立刻引起了科学界的关注。
经过一年多深入研究，中国科学院地质与地球物理研究所祁生文研究员团队对嫦娥六号返回样品进行了系统实验，终于找到了这一特殊现象背后的科学答案。
研究团队通过固定漏斗实验和滚筒实验，精确测量了嫦娥六号月壤的休止角——这是反映颗粒材料流动性好坏的关键指标。
实验结果显示，嫦娥六号月壤的休止角显著大于月球正面样品，其流动性更接近地球上的黏土，从而从科学上证实了月球背面土壤更黏的直观感受。
02 科学机制：三力协同造就黏性特性
为揭示月壤黏性的物理机制，研究团队进行了精细成分分析。
他们首先排除了磁力或胶结物的影响，确认嫦娥六号月壤休止角增高是三种微小的“颗粒间作用力”协同作用的结果：摩擦力、范德华力和静电力。
祁生文解释：“当月壤颗粒细到一定程度时，范德华力和静电力的作用就会显著增强，从而使本来不黏的矿物颗粒表现出黏性特征。”
研究团队发现了一个关键的 “粒径阈值”——当D60值低于约100微米时，范德华力与静电力对休止角的作用开始凸显，使得非黏性矿物颗粒表现出明显的黏性特征。
D60是指小于某一粒径的颗粒重量占到总重量60%时的颗粒粒径值，是衡量颗粒粗细程度的重要指标。
03 颗粒特性：又细又糙的反常现象
通过对嫦娥六号月壤样品进行1微米的高空间分辨CT扫描，并对超过29万个月壤颗粒的尺寸与形态进行精确测定，研究团队发现了一个独特现象。
嫦娥六号月壤D60值仅为48.4微米，颗粒是最细的，但形状却反而更不规则、更不圆润，整体球度显著偏低。
祁生文指出：“通常颗粒越细，形状会越接近球形。而嫦娥六号的月壤又细又糙，这一现象颇为反常。”
研究人员认为，这可能与样品中富含易破碎的长石矿物（约占32.6%），以及月球背面经历更强太空风化作用有关。
嫦娥六号月壤这种又细又粗糙的颗粒特性，提升了摩擦力、范德华力与静电力的贡献，产生更高的休止角，因此造就了其更高黏性特征。
04 研究意义：为未来月球探测奠基
这项研究首次从颗粒力学角度，系统阐释了月壤的独特黏聚行为，揭开了嫦娥六号月壤的黏性之谜，为未来月球探测任务提供了重要科学依据。
月壤的流动性影响着陆器着陆时的稳定性和可能引发的月尘飞扬情况。更黏的月壤意味着不同的力学响应，这关乎着陆的安全性。
随着中国深空探测步伐的不断加快，这些研究成果将为月球基地建设、月面资源开发利用等提供关键理论基础，助力中国在月球科学研究和资源利用领域取得新的突破。
该研究成果已于2025年11月24日在线发表于国际学术期刊《自然·天文》，为月球科学研究提供了新的视角。
随着中国深空探测步伐的不断加快，这些关于月壤基本物理性质的研究成果，将直接为未来的月球基地建设、月面资源开发利用提供关键理论基础。
嫦娥六号月壤研究只是开始，随着更多月背样本的分析展开，月球更多未知面貌将逐渐浮现。
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