數(shù)十億年來，月球表面遭受了強(qiáng)烈的太空風(fēng)化作用，包括微隕石撞擊、太陽風(fēng)及銀河宇宙射線的輻射。這些過程極大地改造了月球表面物質(zhì)的微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分，進(jìn)而改變了月球的光譜特征，造成地質(zhì)分析的多解性。因此，深入研究撞擊和太陽風(fēng)輻射與物質(zhì)的相互作用過程與機(jī)理，是認(rèn)識月球表面物質(zhì)演化和空間環(huán)境變化過程的關(guān)鍵，并為行星的宜居環(huán)境及其演化提供了不可替代的作用。 
　　然而，由于月壤顆粒的尺寸微小且微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以區(qū)分微隕石撞擊和太陽風(fēng)輻照的特征差異，造成對太空風(fēng)化作用機(jī)制的認(rèn)識還不夠清晰。另外，隕石的撞擊可能是隨機(jī)事件，但太陽風(fēng)的照射與緯度有關(guān)。美國阿波羅計(jì)劃、前蘇聯(lián)月球號采集的樣本都處于月球的低緯度范圍。嫦娥五號采樣點(diǎn)位于中緯度(43.06°N)，為月球不同緯度的空間風(fēng)化研究提供了獨(dú)特的視角。 
　　基于這一科學(xué)問題，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室谷立新高級工程師、地球與行星物理院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室林楊挺研究員、李金華研究員，聯(lián)合北京高壓科學(xué)中心、中科院國家空間科學(xué)中心的科研人員，利用電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的單顆粒樣品操縱-掃描電鏡形貌觀察-聚焦離子束精細(xì)加工-透射電鏡結(jié)構(gòu)解析等系列分析方法，獲得了嫦娥五號樣品單顆粒表面多相物質(zhì)（硅酸鹽、氧化物、磷酸鹽和硫化物）受到相同太空環(huán)境下的不同微觀結(jié)構(gòu)響應(yīng)（圖1）。 

圖1 月壤顆粒表面形貌

圖2 不同礦物相的微觀結(jié)構(gòu)

圖3 太空風(fēng)化作用過程及不同礦物相的響應(yīng)模型