当我们提到玻璃时，通常想到的是漂亮的落地窗、多彩的玻璃⼯艺品和随处可⻅的电⼦屏幕等。其实，玻璃不仅是重要的⼈造材料，更是⾃然界中普遍存在的天然物质。即使是在荒凉贫瘠的⽉球表⾯，仍然存在着由⽕⼭喷发、地质运动、陨⽯撞击等活动产⽣的丰富的玻璃物质。
许多⽉球玻璃可以稳定存在亿万年，不仅可以像地球上的琥珀⼀样保存古⽼的⽉球物质，还记录着其形成时的环境信息，就像⼀帧帧的摄影快照⼀样记录着⽉球亿万年间的重要历史演化信息，是探索⽉球奥秘的重要材料。
嫦娥五号实现了我国⾸次地外天体采样，成功采集返回了迄今为⽌最⾼纬度、最为年轻的⽉壤样品，为揭示⽉球起源与演化、认识⽉球表⾯和空间环境、促进⽉球资源原位利⽤等提供了绝佳机遇，也为地外玻璃物质研究提供了宝贵样本。
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中⼼汪卫华院⼠带领的⾮晶团队从玻璃这⼀独特视⻆出发，对嫦娥五号⽉壤样品开展了系统的物质科学研究。
团队⽩海洋研究员、沈来权副研究员、博⼠后赵睿、博⼠⽣常超和怀柔研究部肖东东副研究员等通过综合分析⽉壤中玻璃/⾮晶物质的形态、成分、微观结构和形成机制，发现了多种类型、不同起源的⽉球玻璃物质，构建了⽉壤玻璃/⾮晶相的分类⽬录，并从玻璃形成的⻆度揭示了采样点⽉球表⾯的空间环境特征及其对⽉表物质的改造作⽤。
对⽉壤玻璃物质的研究也为认识⽉球的物质组成、⽉表的时空演化奠定了基础，同时为基于⽉壤资源原位加⼯制造玻璃材料和器件提供了科学依据。研究团队发现⽉球表⾯存在着固、液、⽓多种转变路径的玻璃起源。⽉球表⾯频繁遭受的陨⽯及微陨⽯撞击导致的矿物熔化和快速冷却产⽣了各种形态的玻璃物质，包括旋转形状的玻璃珠（球状、椭球状、哑铃状等）、⽓孔构造的胶结质、流体形态的溅射物等。
这些撞击起源的玻璃物质记录了⽉球表⾯从数千⽶到纳⽶的多尺度撞击事件，相关凝固玻璃的形态取决于撞击温度主导的玻璃形成液体的粘度，由此可反演陨⽯的撞击强度。
除了熔体冷却玻璃，⽉壤颗粒表⾯还普遍存在着纳⽶尺度的⾮晶层。
精确的结构和成分分析揭示这些纳⽶⾮晶层具有两种截然不同的起源：⼀种是太阳⻛粒⼦注⼊诱导的辐照损伤作⽤，将晶态固体转化成了玻璃态；⼀种是⾼速陨⽯撞击导致的热蒸发沉积作⽤，在矿物颗粒表⾯⽓相沉积形成⾮晶薄膜。本研究发现的⼴泛分布的⽓相沉积⾮晶层澄清了⽬前关于嫦娥五号⽉壤颗粒表⾯是否存在沉积层的争议。
这些熔体冷却、⽓相沉积和离⼦辐照起源的玻璃物质再现了⽉球表⾯与空间环境的相互作⽤，对理解⽉壤的形成与演化具有重要意义。
值得注意的是，嫦娥五号⽉壤中的玻璃物质具有⼀些和阿波罗⽉壤显著不同的特征。⾸先，研究团队在嫦娥五号⽉壤中⾸次报道了天然存在的玻璃纤维。这些具有超⾼⻓径⽐的玻璃纤维形成于撞击过程中粘稠液体的热塑成型，就像是实验室中通过热拉拔的⽅法制造⾮晶丝⼀样。
和低⻓径⽐的玻璃珠相⽐，形成玻璃纤维的液体粘度更⾼，意味着对应的撞击温度和撞击速率更低，反映了⽉球表⾯较为温和的微撞击事件。这些天然的玻璃纤维证明⽉壤具有良好的玻璃形成能⼒和优异的加⼯成型特性，肯定了在⽉球表⾯就地取材利⽤⽉壤加⼯⽣产玻璃建材的可⾏性，将为未来⽉球基地建设提供重要⽀撑。
此外，研究团队统计发现嫦娥五号⽉壤表⾯的纳⽶沉积⾮晶层远薄于阿波罗⽉壤样品，⽽且⼏乎不含有难熔元素以及纳⽶⾦属铁颗粒，仅由Si和O组成。这说明⽓化⽉表物质的微陨⽯撞击强度更低，导致每次撞击事件产⽣的热蒸汽量更少，⽽且温度更低不⾜以⽓化其他难熔元素。这些特征共同揭示了嫦娥五号着陆区⽉球表⾯整体上更加温和的撞击环境。
这⼀发现不仅成功解释了嫦娥五号⽉壤⾼⻛化程度和低玻璃含量的⽭盾，也对着陆区⽉球表⾯的太空⻛化、光谱特征和⽔含量等科学问题的研究具有指导意义。