嫦娥六號揭示月背演化密碼
7月9日,中國科學院發佈嫦娥六號月球樣品系列研究成果,四項重磅研究以封面文章形式發表於國際學術期刊《自然》。這些成果分別揭示了月背岩漿活動、月球古磁場、月幔水含量、月幔演化特徵,首次讓人們得以瞭解月球背面的演化歷史,爲破解月球“二分性”之謎提供了關鍵證據,更刷新了人類對太陽系天體演化的認知框架。 ——校準“月背時鐘”。嫦娥六號從月球南極-艾特肯盆地帶回的1935.3克樣品,首次證實月背採樣區分別在約42億年前和28億年前經歷了兩期不同的玄武質火山活動,表明月背的火山活動時間跨度廣泛,整體上比嫦娥五號在月球正面採樣揭示的約20億年前的岩漿活動更老。 ——捕捉“月球心跳”。研究團隊首次獲得月背古磁場數據,發現月球磁場強度可能在28億年前發生過反彈。中國科學院院士吳福元解釋:“這顛覆了磁場單調衰減的傳統認知。” ——揭示“月幔沙漠”。研究表明,南極-艾特肯盆地是月球三大構造單元之一,直徑約2500千米,該撞擊坑形成的能量大約相當於原子彈爆炸的萬億倍。通過研究,科學家首次獲得月球背面月幔的水含量,發現其顯著低於正面月幔,指示月球內部水分佈也存在二分性。 ——發現“撞擊化石”。團隊在月背發現新型岩石——南極-艾特肯撞擊熔岩,吳福元形容:“這是巨型撞擊製造的‘時間膠囊’,爲研究類地天體撞擊效應提供了絕佳樣本。” “嫦娥六號着陸在月球背面的南極-艾特肯盆地,填補了月球背面演化研究的空白。月球背面最重要的地質單元就是南極-艾特肯盆地,這種大型撞擊到底對月球演化會造成怎樣的影響,是月球科學的一級科學問題。”中國科學院院士李獻華表示,這次的系列成果首次系統揭示了南極-艾特肯大型撞擊的效應,這既是本次嫦娥六號研究的核心亮點,也是未來月球科學研究的重要方向。據新華社
焦點關注“超虧損月幔”!有望破解月球“二分性”之謎
月球正面和背面在形貌、成分、月殼厚度、岩漿活動等方面存在顯著差異,其“二分性”的形成機制是月球科學研究中亟待解決的關鍵問題。 通過對嫦娥六號樣品開展的一系列岩石成因研究,科研人員提出嫦娥六號玄武岩源自一個極其貧瘠的月幔區域,稱之爲“超虧損月幔”。“超虧損月幔”缺乏那些容易在熔體中富集的“不相容”元素,如:鉀、磷、稀土元素等。 “‘超虧損月幔’的形成有可能是最初岩漿洋分異結晶後形成、未受後期事件擾動的。但考慮到着陸區的特殊性,我們還提出了另一種可能。”中國科學院國家天文臺研究員李春來說,形成南極-艾特肯盆地的巨型撞擊事件引發的後期強烈火山活動可以影響並改造相對較淺的月幔區域,相當於做了一次“大抽血”。 根據這一解釋,大量岩漿(熔體)被抽取出來並噴發到表面或侵入到地殼中。被抽走岩漿後剩下的月幔物質,“不相容”元素幾乎被榨乾了,變得極度“貧瘠”,便形成了我們現在看到的“超虧損”狀態。 “這一過程不僅會導致嫦娥六號月幔源區‘不相容’元素的虧損,還會造成揮發性元素丟失以及同位素分餾等。”李春來說,進一步釐清月球正面和背面物質組成的差異,將爲破解月球“二分性”之謎提供難得機遇。 據新華社