中国科学院地质与地球物理研究所的科研团队近日取得一项重要突破，他们通过分析嫦娥六号带回的月壤样本，首次从颗粒相互作用的角度系统解释了月球背面月壤呈现高黏性特征的物理成因。这项研究为理解月壤力学特性提供了全新视角，相关成果已刊登于国际权威学术期刊《自然·天文》。
研究团队采用固定漏斗实验与滚筒实验相结合的方式，对月壤样本的休止角进行精准测量。作为表征颗粒材料流动性的核心参数，实验数据显示嫦娥六号月壤的休止角明显高于月球正面样本，其流动特性更接近地球上的黏性土壤。这一发现颠覆了传统认知中"颗粒越细流动性越强"的固有观念。
项目负责人祁生文研究员指出，嫦娥六号月壤虽然颗粒细小，但形态结构异常复杂。与常规认知不同，这些微小颗粒并未呈现球形特征，反而具有棱角分明的多面体结构。这种独特的微观形貌显著增强了颗粒间的相互作用力，为理解月壤高黏性提供了关键线索。
进一步分析表明，月壤样本中高达32.6%的长石矿物含量是重要影响因素。这类矿物在太空风化过程中易发生破碎，形成大量棱角分明的微小颗粒。同时，月球背面长期遭受更强烈的宇宙射线与微陨石轰击，加速了风化进程，使得颗粒表面粗糙度显著提升。这种双重作用导致颗粒间的摩擦力、范德华力以及静电力大幅增强，最终形成高休止角的黏性特征。
科研人员通过建立颗粒力学模型，定量验证了上述机制。模型显示，当颗粒尺寸小于50微米时，表面粗糙度对力学性质的影响开始占据主导地位。嫦娥六号月壤中70%以上的颗粒处于这个尺寸范围，其特殊的形貌特征与矿物组成共同造就了独特的黏聚行为。
这项研究不仅解开了月球背面月壤高黏性之谜，更为后续月球探测任务提供了重要理论支撑。月壤的力学性质直接影响着探测器着陆稳定性、原位资源利用效率以及月球基地建设方案。科研团队表示，将继续深化月壤力学特性研究，为我国的深空探测事业贡献更多科学依据。
