嫦娥6号月試料から磁性γ-Feを発見(Researchers Discover γ-Fe as a New Magnetic Recorder in Chang’e-6 Lunar Samples)

2026-09-24 合肥物質科学研究院(HFIPS)

中国科学院合肥物质科学研究院(HFIPS)の研究チームは、嫦娥6号が月面から持ち帰った土壌中に、天然試料では初めて面心立方構造のγ-Fe(ガンマ鉄)を確認した。研究対象は、月土壌中の衝撃ガラスに含まれるナノスケールの金属鉄粒子である。集束イオンビーム加工、透過電子顕微鏡、化学分析などによりγ-Feを同定し、オフアクシス電子線ホログラフィーによって磁気構造も解析した。その結果、比較的大きなγ-Fe粒子が安定した単一渦状の磁気状態を示し、外部磁場に対して安定した磁気応答を持つことが判明した。通常、高温で安定なγ-Feが月面で保存された理由として、炭素などの微量元素、衝撃溶融物の急速冷却、周囲のガラス質マトリックスなどが考えられている。この発見は、γ-Feが月の古代磁場や衝突史を記録する新たな「磁気記録媒体」となり得ることを示している。研究成果はPNASに掲載された。

嫦娥6号月試料から磁性γ-Feを発見(Researchers Discover γ-Fe as a New Magnetic Recorder in Chang’e-6 Lunar Samples)
Lunar topography and magnetic anomalies. (Image by LI Long)

<関連情報>

天然月面γ-Feの磁気渦状態 Magnetic vortex state of natural lunar γ-Fe

Pengfei Liu, Ziliang Jin, Zheng Gong, +11 , and Ann M. Hirt
Proceedings of the National Academy of Sciences  Published:September 16, 2026
DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2608395123

Abstract

On the lunar surface α-Fe and Fe-Ni alloys are widespread and the dominant carriers of the lunar remanent magnetization. Metallic γ-Fe, however, is stable only at high temperatures and has not been documented in lunar samples. Here we report the identification of ambient stable γ-Fe preserved as nanometer-scale particles in Chang’e-6 impact glass fragments from the South Pole-Aitken Basin. Electron holography analyses reveal that these γ-Fe particles have a magnetic vortex domain state. Based on these results, we propose that the formation and preservation of γ-Fe at lunar surface temperature requires incorporation of trace γ-phase-stabilizing elements together with extremely rapid quenching during lunar impact processes. Our findings provide a basis for understanding the lunar core dynamo evolution and impact-induced magnetic recording mechanisms.

1701物理及び化学
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