2020年12月17日，“嫦娥五號”帶著眾多神秘的“禮物”順利返回地球。經(jīng)過長時間的研究，科研人員從這些“禮物”身上發(fā)掘出了不少新東西，其中就有首次發(fā)現(xiàn)的新礦物嫦娥石。嫦娥石是什么？為什么叫“嫦娥石”？除了嫦娥石，“禮物”里還有什么？

月球的“海洋”沒有水，只是一層玄武巖，黑乎乎的，它們是從月球火山口噴出或從月殼表面裂隙中溢出后凝結(jié)形成的。我們在地球上看月球，月面上的一塊塊黑斑，就是大片的“海洋”，也就是大片的玄武巖。

“嫦娥五號”著陸在月球的風(fēng)暴洋里，位于“洋”的東北部，它帶回來的1731克月壤就是在著陸點附近采集的。

這次取回的月壤，誕生于約20億年前，在月壤中屬于比較年輕的（一般月壤年齡被認(rèn)為是約30億年）。嫦娥石就來自這20億歲的月壤中?？墒窃?731克的月壤中，科學(xué)家又是如何發(fā)現(xiàn)嫦娥石的呢？這就要借助一些高科技工具了。

首先，用一種特殊的“刀”——聚焦離子束電鏡，在巖石顆粒上切一小塊單晶，相當(dāng)于在顯微鏡下給月壤做手術(shù)。為什么要在顯微鏡下做手術(shù)呢？因為月壤顆粒太小，不用顯微鏡放大根本看不見。到底有多小？切割后尺寸以微米為單位，肉眼根本無法識別。大家見過水泥粉吧？一顆月壤顆粒僅相當(dāng)于水泥粉顆粒的十分之一，實在是太小了！

接著，使用專門的“眼”——單晶衍射儀，這是一種?？淳w內(nèi)部結(jié)構(gòu)的儀器，用它看看單晶內(nèi)部的原子是怎么排列的。這樣就能判定這是什么晶體了。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這塊晶體的內(nèi)部，原子奇特的排列方式是以前從來沒見過的，也就是說，這塊晶體是一種新礦物。經(jīng)過一系列復(fù)雜的檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這是一種新的磷酸鹽礦物。

“嫦娥石”是我國科學(xué)家為這塊新礦物精心挑選的名字，英文為Changesite-（Y）。一開始，科研人員打算命名為Changeite-（Y），由嫦娥的漢語拼音change+表示礦物的英文后綴ite+特殊成分后綴Y組成。但“Changeite”與此前已發(fā)現(xiàn)的礦物“Changoite”太接近，于是科研人員在其中間加了一個s。這個名字首先是為了紀(jì)念“嫦娥五號”探測器首次取回月壤；其次，它明確了該礦物來自中國傳統(tǒng)神話“嫦娥”（change）的居住地（site），即月球，同時也表明該礦物取自“嫦娥五號”的降落點（site）；再次，從發(fā)音上看，中文“石”的拼音（shí）和英文“石”的單詞（stone）開頭字母都是s，國內(nèi)外都好理解。

另外，這個名字里還隱藏了我國科學(xué)家的一些小心思。比如，change是“嫦娥”的漢語拼音，而在英文里change是“改變”的意思，change site代表從月球取回月壤樣本地址的改變，以區(qū)別于此前從月球取樣回來并為之命名的美國和俄羅斯。

如今，這個名字得到國際礦物學(xué)會新礦物分類及命名委員會的批準(zhǔn)，“嫦娥石”Changesite-（Y）成了這種礦物正式的名字。嫦娥石的發(fā)現(xiàn)是礦物研究領(lǐng)域的重大突破，是從0到1的原創(chuàng)性成果，豐富了人類礦物學(xué)的理論寶庫，必將帶動一系列相關(guān)科學(xué)研究的巨大進(jìn)步。

月壤幾乎覆蓋了整個月球表面，它就像一本歷史書，月壤中每一粒塵埃都能講述月球上曾經(jīng)發(fā)生的故事。為了讓更多人都能了解月壤，科研人員與不同領(lǐng)域的專家合作，給月壤辦了一個藝術(shù)展。可這些來自月球的塵埃實在太小了，一不小心就會在地球的空氣中飛走?？蒲腥藛T想了很多辦法將它們固定住，一開始想用膠帶粘，又怕粘性太強(qiáng)之后取不下來，最后使用靜電將它們吸附在盤子上。

科研人員用355微米孔徑的篩子從獲得的月壤樣品中篩出較大的146個顆粒，并給每個顆粒編上號；顯微攝影專家把沉重的器材搬到科學(xué)家的實驗室；藝術(shù)家指導(dǎo)如何在拍照時打光，如何為照片調(diào)色；科學(xué)家琢磨如何把微小的月塵固定住，營造適合的拍攝環(huán)境。他們給月壤顆粒做了高清CT，根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)為它們分類；又利用景深合成顯微攝影技術(shù)，給每個顆粒都拍了高清照片。為了達(dá)到更好的呈現(xiàn)效果，每一顆顆粒都要在電子顯微鏡下分別拍幾百張局部照再拼合起來。就這樣他們從冬天拍到了夏天。

在月壤的微觀世界里，有一顆直徑只有0.5毫米的圓圓的玻璃珠，由于它的反光太強(qiáng)，非常難拍，玻璃珠的表面很光滑，拍照時會映出攝像機(jī)鏡頭的影像，以至最后拍出的照片竟像一只帶著瞳孔的圓眼睛。

與地球土壤不同，月壤里有很大一部分是玻璃。由于地球上有大氣，小隕石會在大氣中燃盡無法落到地面。但在沒有大氣的月球，細(xì)小的隕石以高速撞擊月球表面，在高溫的作用下使得微米尺度的局部發(fā)生了熔化，再與其他細(xì)小的月壤顆粒粘連成各種奇形怪狀的黏結(jié)物。在科研人員拍攝的月壤中就有一個小顆黏結(jié)物的形態(tài)酷似小狗。還有，在一種名為正交偏光顯微圖像中，人們能看到月壤顆粒中礦物形成色彩斑斕的圖案，有花、有蝴蝶、有星星等，這些色彩是由于光的干涉造成的，盡管現(xiàn)在已經(jīng)逐步被電鏡技術(shù)取代，但它仍能呈現(xiàn)出月壤美麗的一面。

在高清CT和顯微攝影的基礎(chǔ)上，計算機(jī)專家也來幫忙，制作了月壤顆粒的三維重建，又模擬了“嫦娥五號”著陸區(qū)正午時分太陽光的強(qiáng)度和角度，呈現(xiàn)出這些月壤顆粒還在月球時本來的樣子。