科学家在嫦娥5号采集的月壤样本中发现了一种「奇异物质」——石墨烯。
中文科学家在嫦娥五号任务中从月壤中提取的样本里，发现了一种称作石墨烯的「奇异物质」。石墨烯，这种只有单层碳原子构成的二维材料，以其出众的物理性能，已在电子、能源、传感器及生物医学等领域显示出广泛的应用前景。尽管石墨烯通常需要通过工业方法生产，其在月球自然环境中的存在增添了对月球起源的神秘。
关于月球如何形成，学界至今意见不一，各种理论层出不穷。目前最被广泛接受的假说是，大约45亿年前，一个类似火星大小的天体与地球发生碰撞，这次冲撞产生的碎片最终在地球轨道上聚合形成了月球。在那个时代，这类大规模撞击事件在太阳系内行星区域是常见的。
这一假设表明月球的组成应该与地球类似。然而，研究显示，月球上缺少某些如碳等易挥发元素。
科学家们推测，这可能是因为撞击时产生的巨大热量使得许多易挥发元素消散。此外，阿波罗计划返回的样本也显示，月球与地球的同位素组成相似，这使得大多数科学家更加倾向于支持这一大撞击理论。
然而，嫦娥五号返回的月壤样本中的石墨烯发现，以及科学家最近发现的月球碳离子流，暗示月球原本就含有碳，这对大撞击理论提出了新的质疑。
研究人员指出，碳是行星形成和演化过程中的关键元素，其形态和结构由行星的形成过程决定。发现的天然石墨烯，具有独特的成分和结构特征，提供了有关其母体地质演化的宝贵信息。
科学家们利用多种技术，包括扫描电子显微镜和拉曼光谱，对一块大约2.9毫米长、1.6毫米宽的富含碳的橄榄石形状月壤样本进行了分析，确认了其中的石墨烯含量。
拉曼光谱是一种用于研究分子键振动、自旋和低频模式的光散射技术，能揭示分子的结构和成分。而扫描电子显微镜通过聚焦电子束来创建物质表面的高分辨率影像，分析元素组成。借助这些技术，研究人员识别了镶嵌在月壤样本中的由3至7层石墨烯构成的片段。
研究还发现，这些石墨烯片构成了一种类似壳状的结构，内部包裹着一些复杂的化合物，表明这些石墨烯片是通过一种从下而上的合成过程形成的，而不是简单地从其他物质中剥离出来的。
此外，研究中还在这些样本中发现了一种只存在于含碳区域的含铁化合物，表明月球表面的含铁矿物可能在石墨烯的形成过程中起到了催化作用。而这一转化过程所需的能量可能来源于火山活动、太阳风或陨石撞击等，这些外部因素能提供必需的高温高压环境。
