科學家在嫦娥5號采集的月壤樣本中發現了一種「奇異物質」——石墨烯。
中文科學家在嫦娥五號任務中從月壤中提取的樣本裏，發現了一種稱作石墨烯的「奇異物質」。石墨烯，這種只有單層碳原子構成的二維材料，以其出眾的物理效能，已在電子、能源、傳感器及生物醫學等領域顯示出廣泛的套用前景。盡管石墨烯通常需要透過工業方法生產，其在月球自然環境中的存在增添了對月球起源的神秘。
關於月球如何形成，學界至今意見不一，各種理論層出不窮。目前最被廣泛接受的假說是，大約45億年前，一個類似火星大小的天體與地球發生碰撞，這次沖撞產生的碎片最終在地球軌域上聚合形成了月球。在那個時代，這類大規模撞擊事件在太陽系內行星區域是常見的。
這一假設表明月球的組成應該與地球類似。然而，研究顯示，月球上缺少某些如碳等易揮發元素。
科學家們推測，這可能是因為撞擊時產生的巨大熱量使得許多易揮發元素消散。此外，阿波羅計劃返回的樣本也顯示，月球與地球的同位素組成相似，這使得大多數科學家更加傾向於支持這一大撞擊理論。
然而，嫦娥五號返回的月壤樣本中的石墨烯發現，以及科學家最近發現的月球碳離子流，暗示月球原本就含有碳，這對大撞擊理論提出了新的質疑。
研究人員指出，碳是行星形成和演化過程中的關鍵元素，其形態和結構由行星的形成過程決定。發現的天然石墨烯，具有獨特的成分和結構特征，提供了有關其母體地質演化的寶貴資訊。
科學家們利用多種技術，包括掃描電子顯微鏡和拉曼光譜，對一塊大約2.9公釐長、1.6公釐寬的富含碳的橄欖石形狀月壤樣本進行了分析，確認了其中的石墨烯含量。
拉曼光譜是一種用於研究分子鍵振動、自旋和低頻模式的光散射技術，能揭示分子的結構和成分。而掃描電子顯微鏡透過聚焦電子束來建立物質表面的高分辨率影像，分析元素組成。借助這些技術，研究人員辨識了鑲嵌在月壤樣本中的由3至7層石墨烯構成的片段。
研究還發現，這些石墨烯片構成了一種類似殼狀的結構，內部包裹著一些復雜的化合物，表明這些石墨烯片是透過一種從下而上的合成過程形成的，而不是簡單地從其他物質中剝離出來的。
此外，研究中還在這些樣本中發現了一種只存在於含碳區域的含鐵化合物，表明月球表面的含鐵礦物可能在石墨烯的形成過程中起到了催化作用。而這一轉化過程所需的能量可能來源於火山活動、太陽風或隕石撞擊等，這些外部因素能提供必需的高溫高壓環境。
