1969年，阿姆斯特朗在月球表面永久地印上了自己清晰的脚印。自此，我们也认识到了月球表面也覆盖着一层“土壤”，通常也称为月壤。
/ 亿年劫难终成尘埃
月球上没有大气，也没有任何形式的生命，月壤的形成主要是依靠物理风化，称之为“太空风化”。45亿年前，月球形成初期，表面炙热，处于熔融岩浆状态。随后的10多亿年间不断冷却，约在30亿年前基本处于“僵死”状态。月壳固结后的几十亿年来，从几纳米的微流星到几米甚至几百米大小的流星体，不断撞击月球的固体岩石表面。它们的运行速度非常快，即使质量很小的微流星，也能造成很大的破坏，将月球表面砸成“坑坑洼洼”的形状。反复的流星撞击使得固体岩石不断破碎、胶结、挖掘、混合。
与此同时，巨大的昼夜温差也加速了月球岩石矿物的破碎。久而久之，月球表面便布满了细小的碎屑颗粒。但这些颗粒还不是我们今天看到的月壤，在颗粒形成的过程中，它们还要饱受太阳风等高能粒子的洗礼。高速运动的太阳风粒子可以长驱直入到达月球表面，使矿物颗粒表面发生离子注入、结构非晶化和物质溅射，继而沉积在细碎颗粒的表面，从而改变了月壤颗粒的结构和成分。
美国捐赠给苏联的月球土壤，在莫斯科的VDNKh航天博物馆纪念馆展出。
此外，宇宙射线等其它作用也对月壤的形成和改造贡献着自己的力量。就这样，在经历了三十多亿年的劫难后，月球表面形成了今天我们看到的大约几米到十几米厚，平均大小约为100微米的月壤。最表层2厘米的颗粒更为细小，绝大部分小于2.5个微米，平均只有300到400纳米，通常被称为月尘。
1972年在“阿波罗”17号任务中发现的橙色土壤的特写。之所以呈红色，是由月亮早期火山过程产生的微小玻璃珠造成的。
/ 挥之不去的探测障碍
月壤是月面探测任务实施的一大障碍。月壤作为月面探测任务实施的直接接触对象，其性质关乎工程任务的成败，就如月面扬尘对航天员和航天器的危害。“阿波罗”17宇航员尤金·塞尔南就曾说过：“我们可以克服心里上的和机械上的一切障碍，却很难克服月尘带来的危害。”由于月球没有大气，月球表面扬尘主要是航天器着陆、巡视器以及航天员活动的人为扰动、流星撞见溅射以及静电运动造成。
“我们可以克服心里上的和机械上的一切障碍，却很难克服月尘带来的危害。”——阿波罗17宇航员尤金·塞尔南。
特别地，月球表面的太阳紫外辐射相对较强，绝缘的月壤颗粒在紫外光照射下很容易发生光电发射而带正电，从而在月球白天或者太阳光照射区形成正的月面电势；而晚上或阳光照射不到的地方通常由于自由电子的积累而带负电。这些带电颗粒会在电场的驱动下发生迁移运动。而且，带电扬尘还具有极强的粘附性，一但粘附到航天器或者航天服表面上就很难清除掉，造成遮挡、阻塞、磨损等等，威胁航天器和航天员的安全。在“阿波罗”任务中，月尘的危害已经给了我们深刻的经验教训。
阿波罗17号任务中，月球车经过之处，激起阵阵月尘。
月壤，历经30多亿年劫难，化作尘埃，静静地躺在月球表面。科学家与月壤真可谓是“相爱相杀”的节奏：既然月壤对月面探测产生如此大的威胁，科学家又何谈“喜爱”之？
月壤，可挖掘的资源库？
月壤，天体演化藏宝图？
答案揭晓，尽在《中国国家天文》2020年11月号——
作者简介 /
李雄耀，中国科学院地球化学研究所研究员，月球与行星科学研究中心主任。
《中国国家天文》2020年11月号上新啦
编辑 / 紫晓 怀尘
Chinese National Astronomy
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