Kinesiska forskare har upptäckt naturligt grafen med få lager i månens jordprover insamlade från månen. I regolit, hämtad från ett avstånd av nästan 240 000 miles (384 400 km) bort, identifierade forskare små inbäddade flagor av detta extraordinära kolbaserade material. Proverna återfördes till jorden av Kinas Chang'e-5-uppdrag, som landade på månen 2020 och tog med sig cirka 1,7 kg månmaterial för detaljerad studie. Grafen består av ett enda atomlager av kolatomer arrangerade i ett hexagonalt bikakegitter. Känd som ett "undermaterial" eller "supermaterial" sedan isoleringen 2004, har den exceptionella egenskaper: det är bland de starkaste kända ämnena, överträffar koppar i elektrisk ledningsförmåga och utmärker sig vid värmeöverföring. Dessa egenskaper gör den mycket lovande för tillämpningar inom elektronik, energilagring (som avancerade batterier) och högpresterande kompositer. Högupplöst avbildning och analys visade grafenflagor som bestod av 2 till 7 lager i proverna. Även om kolspår förekom i tidigare Apollo-prover markerar detta den första entydiga bekräftelsen av naturligt förekommande grafen med några lager på månen, vilket antyder att det kan vara vanligare i månmiljöer än man tidigare trott. Denna upptäckt väcker intressanta frågor om månens ursprung. Den rådande jättekollisionshypotesen hävdar att månen bildades för ungefär 4,5 miljarder år sedan från bråte efter att en Mars-stor protoplanet (Theia) kolliderade med den tidiga jorden – en katastrof som förväntas förånga och utarma flyktiga grundämnen som kol. Förekomsten av grafen utmanar detta genom att antyda antingen kvarvarande inhemsk kolkemi eller senare leverans och bearbetning via meteoritnedslag, solvindsinteraktioner eller andra mekanismer. Forskare föreslår att grafenet sannolikt bildades genom naturliga högtemperatur- och högtrycksprocesser på månen, såsom forntida vulkanisk aktivitet, mikrometeoritbombardemang eller nedslagsinducerad uppvärmning – skiljt från de kontrollerade kemiska ångavsättnings- eller mekaniska exfolieringsmetoderna som används för att producera det på jorden. Utöver att skriva om aspekter av månens geologiska historia belyser upptäckten hur extrema utomjordiska förhållanden spontant kan generera avancerade nanomaterial. Ett ämne som fortfarande är utmanande och kostsamt att tillverka effektivt här på jorden kan bildas naturligt över månens yta, vilket ger potentiella insikter för framtida in-situ resursanvändning i rymdforskning och till och med nya produktionstekniker inspirerade av kosmiska processer.