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千龍網(wǎng) 2025-08-24 08:18:30
嫦娥六號帶回的月球樣品中，包含一批形成于28億年前的玄武巖。玄武巖如同月球“心跳”的記錄儀，我國科研團隊對嫦娥六號月壤樣品展開系統(tǒng)性研究，揭秘了月球在晚年期仍然保持活力的原因。8月23日，相關(guān)研究成果在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進展》發(fā)表。
月球晚期火山活動想象圖（研究團隊供圖）
科學(xué)界普遍認為，月球在30億年前就已“休眠”，火山活動基本停止。但我國嫦娥五號、嫦娥六號任務(wù)從月球帶回了更“年輕”的玄武巖樣品，它們分別形成于約20億年前和約28億年前。“這意味著，月球在‘晚年’依然發(fā)生過火山噴發(fā)，這背后的熱動力機制值得我們探究?！敝袊茖W(xué)院廣州地球化學(xué)研究所副研究員汪程遠表示。
中國科學(xué)院廣州地化所聯(lián)合香港大學(xué)科研團隊，在嫦娥六號樣品中識別出兩類形成時間相近，但成分和來源深度迥異的玄武巖。其中，形成于約29億年前的超低鈦玄武巖源自約120公里深的月幔，來自60至80公里深的較淺月幔低鈦玄武巖則形成于約28億年前。
“我們模擬了月球內(nèi)部的高溫高壓環(huán)境，發(fā)現(xiàn)這兩類巖石來自月球早期巖漿海洋冷卻后，形成的兩種不同的輝石巖層?！蓖舫踢h說，基于這兩類玄武巖的對比，研究團隊提出了一種新的熱動力機制：隨著月球冷卻，巖石圈不斷增厚，深部巖漿難以直接噴出，只能滯留在月幔淺部輝石巖層的底部。這些“被卡住的”巖漿能夠向上傳導(dǎo)熱量，從而觸發(fā)淺部月幔部分熔融，導(dǎo)致火山噴發(fā)。
為進一步驗證這一理論，團隊還分析了全月球遙感數(shù)據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)，約30億年前后月球火山活動的熱動力機制發(fā)生了明顯轉(zhuǎn)變。30億年前，月壤的熱源復(fù)雜多樣，可能包括放射性物質(zhì)、潮汐力和隕石撞擊等；30億年之后則趨于單一，自下而上的熱傳輸機制占據(jù)主導(dǎo)地位，這使得“年輕”的月球火山活動的源區(qū)集中在淺部月幔。
月球正面和背面的組成成分具有“二分性”，全月球遙感數(shù)據(jù)分析也進一步支持了這個觀點。月球正面的晚期火山巖石化學(xué)特征基本與嫦娥五號玄武巖相近，背面則大多接近嫦娥六號的超低鈦玄武巖，說明正面月幔淺部含鈦鐵礦較多，背面則相對較少。這為理解月球的不對稱演化提供了新線索。
這項研究不僅刷新了人們對月球熱演化歷史的認知，也為解釋其他無大氣、小型天體的火山活動機制提供了重要參考。未來，隨著更多月球樣本的研究，人類或?qū)⒔议_更多地月系統(tǒng)的奧秘。
責(zé)編：李傳新
一審：李傳新
二審：段涵敏
三審：楊又華
來源：千龍網(wǎng)
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