月球正在生锈，而这都是地球的错

一项关于月球锈蚀的调查显示，地球是罪魁祸首。

地球氧气泄漏很可能是导致月球两极铁转化为赤铁矿（ Fe₂O₃ ）的原因。

月球近侧赤铁矿分布的增强图。（李帅）

几年前，人们在月球上发现了赤铁矿，这一发现令人震惊。

赤铁矿是铁氧化形成的，这个过程通常被称为生锈。这种矿物在地球上几乎随处可见，但月球没有大气层，只有一层稀薄的外逸层，而且不含氧气。

此外，月球还不断受到来自太阳风的氢气流的轰击。因此，即使月球上具备发生氧化反应所需的所有元素，太阳风也会抵消这种反应。

一种解释是赤铁矿的存在与地球有关。太阳风推动地球磁层，导致磁层结构向地球后方延伸，方向与太阳相反。这条磁尾也包含从地球大气层泄漏出来的粒子。

满月期间，当月球穿过地球磁尾时 ，地球上的氧离子会猛烈撞击这颗卫星 。与此同时，由于月球位于地球阴影中，99%的太阳风都被阻挡在外，无法到达月球。

地球、月球和太阳可能产生赤铁矿的排列方式。（大阪大学/NASA ）

理论上讲，这意味着月球每月大约有五天受到氧气的轰击，这可能是赤铁矿形成的条件。

为了在实验室中验证这一点，研究人员向富含铁的矿物发射氧离子，以模拟地球磁尾中地球风的作用。

他们选择了辉石、橄榄石、钛铁矿、陨硫铁和一块铁陨石作为月球上已知铁矿物的类似物。他们还对磁铁矿（ Fe₃O₄ ） 进行了实验。

结果表明，氧离子能够氧化金属铁、钛铁矿和陨硫铁，但对金属铁的氧化作用明显更强。同时，含铁硅酸盐（如辉石和橄榄石）完全没有生成赤铁矿，这表明该过程具有选择性。

实验结果提供了强有力的证据，表明月球表面的赤铁矿可以通过氧离子辐照形成。地球风是月球上高能氧离子的主要来源，它充当氧化剂，驱动各种矿物的氧化，包括月壤中丰富的金属铁和含铁氧化物和硫化物。

为了确定太阳风的恢复是否能够迅速逆转这一过程并抵消其影响，研究人员用不同强度的氢离子束轰击赤铁矿，结果是不能。

这表明太阳风无法逆转月球的铁锈蚀。这也解释了为什么赤铁矿集中在月球两极附近：地球磁尾将氧离子引导至高纬度地区。

月球上的赤铁矿可能记录了地球大气层中氧气的历史，这段历史可以追溯到大约 24 亿年前的大氧化事件。

地球风辐射形成赤铁矿，凸显了地球和月球之间的物质交换，这种交换可能由于其耦合磁层之间的相互作用而持续了超过 40 亿年。

Xiandi Zeng, et al. Earth Wind-Driven Formation of Hematite on the Lunar Surface, Geophysical Research Letters. Volume52, Issue17 16 September 2025. https://doi.org/10.1029/2025GL116170