近日，从清华大学水利水电工程系获悉，基于中国探月工程获取的嫦娥五号和嫦娥六号月壤样品，崔一飞副教授团队系统揭示了月球正面与背面月壤颗粒形态的演化规律，从颗粒形态学角度回答了一个看似直观却长期悬而未决的科学问题：经历更长月表地质历史的月壤，颗粒是否真的会更“圆”？相关研究成果已在线发表于国际学术期刊《自然·通讯》。

△光学显微镜下月壤颗粒形态

在地球上，一个广为人知的常识：位于河流上游的石块通常棱角分明、形态不规则，而到了下游，经历长期搬运和磨蚀后，石块往往变成圆润的鹅卵石。风化时间越久，颗粒越圆，似乎是理所当然的。那么，在经受陨石撞击和太空风化作用的月表，这一规律是否同样成立？为回答这一问题，研究团队选取了来自月球正面的嫦娥五号月壤样品，以及来自月球背面、地质历史更为古老的嫦娥六号月壤样品。

研究人员利用高分辨率X射线显微CT技术，并结合机器学习方法，对数万枚月壤颗粒进行了三维精细分析，系统刻画了它们的外形轮廓和内部结构。研究结果却出乎意料：尽管两地月壤在成分、年龄和风化环境上差异明显，但同类型月壤颗粒的形态，整体上却高度一致。

△嫦娥五号与嫦娥六号月壤采样点及颗粒形态数据

研究进一步表明，在月球表面，长期频繁的陨石撞击会持续“翻动”月壤，使颗粒在破碎、胶结与磨蚀的作用中不断循环演化。其中，磨蚀趋向于使颗粒形态更规则，而破碎和胶结则增加其不规则性。对表层月壤而言，这种由撞击引发的翻耕效应占据主导，持续的颗粒磨蚀过程会逐步削弱不同起源和演化历史带来的影响，使各类颗粒形态最终收敛到相对稳定的状态。研究指出，这种形态稳定性很可能在月壤形成后的较早阶段便已建立。

这一发现意味着，月壤颗粒形态并不是一部简单的“年龄记录器”。仅凭颗粒是否圆润，难以判断其经历了多长时间的太空风化。这一认识不仅刷新了人们对月壤演化的直观理解，也为未来从颗粒形态角度评估月壤工程力学性质提供了新的思路。

△研究团队（崔一飞副教授（左）和罗奥博士生（右））挑选月球样品

研究团队表示，这项工作首次从“颗粒形态”这一视角出发，为理解月壤长期演化提供了新的研究范式，也将为月球基地建设、月面工程设计以及月壤资源利用提供重要支撑。随着嫦娥系列任务持续推进，人类对月球的认识，也在向科学和工程并进的方向发展。（刘书鑫）