嫦娥六號月壤樣本首批研究成果出爐:月背岩漿活動42億年前就存在

两期玄武质火山活动及其月幔源区性质示意图。(央视新闻)

周五(15日),中国科学家在国际学术期刊《自然》与《科学》上同时发表了关于嫦娥六号采回的月球背面样品做出的首批两项独立研究成果,这是该项目自2024年返航以来的首次重大进展。这两项研究揭示,月球背面约28亿年前仍存在活跃的岩浆活动,为人们了解月球演化提供了关键科学证据。

研究显示,月球背面的岩浆活动至少开始于42亿年前,并持续了14亿年,填补了月球玄武岩样品在这一时间段的记录空白。这一发现不仅提高了对月球背面地质历史的认识,也为解释月球的「二分性」提供了新线索。科学界已知月球正面的最古老火山活动可追溯至40亿年前,但对于月球背面的研究则相对匮乏,主要依赖遥感技术。

2024年6月,嫦娥六号探测器成功将1935.3克月球背面样品带回地球,这些样品来自南极-艾特肯盆地,该盆地是月球上最大、最古老的撞击盆地。此次研究的重点在于确定这些样品中玄武岩岩屑的年龄及其来源。

在《自然》期刊发表的研究中,中国科学院的研究团队利用5克月壤样品中的108颗玄武岩岩屑进行了定年分析,确认嫦娥六号着陆地点的火山活动距今约28亿年。研究还揭示,这些岩浆来自一种富含钾、稀土和磷的亏损克里普物质源区,其中一颗高铝玄武岩岩屑揭示42亿年前存在来自富集克里普物质源区的火山活动。

而在《科学》期刊的研究中,由中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所研究员徐义刚和高级工程师张乐领衔的团队,对玄武岩屑中微小含锆矿物(<5微米)以及斜长石和晚期填隙物开展了同位素分析,标定嫦娥六号低钛玄武岩形成于距今28.3亿年前的火山喷发。研究还表明,月海玄武岩的分布除受月壳厚度影响外,月幔源区的物质组成也是重要的控制因素。

《科学》审稿人认为,研究报导了从月球背面返回的嫦娥六号月壤中的玄武岩岩屑的岩相分析、高精度年龄和同位素特征。这些首次在月球背面采集的样品,为认识整个月球的地质历史提供了独特的视角。

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