30億年前仍在噴發！嫦娥六號揭示月球「晚年」火山之謎

▲研究團隊提供的月球「晚年」火山活動想像圖。（圖／翻攝自《中國新聞網》）

文／CTWANT

作爲地球唯一的天然衛星，月球的形成與演化一直是科學界關注的焦點。長久以來，普遍的觀點認爲，月球早在30億年前就已經「沉睡」，火山活動逐漸終止。然而，中國月球探測器嫦娥五號和嫦娥六號帶回的玄武岩樣品卻打破了這一認知：前者來自月球正面、形成於20億年前，後者則來自月球背面、形成於28億年前。這些玄武岩樣品證實，月球在所謂的「晚年」階段依舊發生火山噴發，由此引出一個核心問題，究竟是什麼樣的熱動力機制，讓這顆逐漸冷卻的星體依然保持活力？

據《中國新聞網》報導，中國科學院廣州地球化學研究所汪程遠副研究員與徐義剛院士領銜的團隊，聯同香港大學錢煜奇博士等學者，針對嫦娥六號樣品進行了系統研究，併成功揭示了月球年輕火山活動的源區特徵與熱驅動機制。研究成果於北京時間23日凌晨發表在國際學術期刊《科學進展》（Science Advances）。

團隊在嫦娥六號樣品中辨識出2類形成於約28億至29億年前的玄武岩，但它們的來源深度與成分截然不同：1類是來自距月表約120公里深處的「超低鈦玄武岩」，另1類則出自60至80公里淺部月幔的「低鈦玄武岩」。透過模擬月球內部的高溫高壓條件，研究者發現這2類岩石分別源自早期岩漿海洋冷卻後形成的不同岩層，即普通的輝石岩層與含鈦鐵礦的輝石岩層。

過去曾有人推測，月球晚期的火山活動可能與源區富水或富含放射性生熱元素有關，但嫦娥五號與六號的樣品研究均推翻了這1假說。取而代之的是新的模型：隨着月球逐漸冷卻，其岩石圈厚度增加，深部岩漿無法直接噴發，只能滯留在淺部輝石岩層底部。這些被「困住」的岩漿持續向上傳導熱量，最終觸發淺部月幔的部分熔融，從而引發火山噴發。

進一步的分析顯示，月球火山活動的熱動力機制在30億年前後發生了明顯變化：在30億年前，熱源較爲複雜，可能包括放射性元素衰變、潮汐力甚至隕石撞擊等；而在30億年之後，則逐漸趨於單一，主要由自下而上的熱傳輸驅動，使得年輕的火山活動集中在淺部月幔。

團隊同時比對了全月球的遙感數據，發現月球正面的晚期火山岩化學特徵與嫦娥五號樣品相似，而背面的則更接近嫦娥六號的超低鈦玄武岩。這一差異意味着月球正反兩面的月幔組成並不一致：正面淺部月幔中含有較多鈦鐵礦，而背面則相對稀少，爲理解月球不對稱演化提供了新線索。

研究團隊認爲，嫦娥六號樣品的研究不僅刷新了人類對月球熱演化歷史的認知，也對探索其他無大氣小型天體的火山活動機制提供了重要參考。從嫦娥五號到嫦娥六號，中國探月工程不斷改寫月球演化的教科書，那些帶回地球的玄武岩樣品宛如月球「心跳」的紀錄儀，證明這顆環繞地球的衛星在30億年前後仍殘留着「餘溫」。研究人員預期，隨着未來更多樣品的深入分析，人類有望揭開地月系統的更多秘密。

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