嫦娥六号(hao)月壤样本首批研究成果为月球演化提供关(guan)键科学证据,玄武岩,岩浆,样品
11月15日，中国(guo)科学家采用(yong)嫦娥六号(hao)采回的月球背面样品做出的首批两项独立研究成果，同时刊登在国(guo)际学术期刊《自然》与《科学》杂志。两项研究首次揭示月球背面约28亿年前仍存在年轻(qing)的岩浆活动，这一年龄填(tian)补了月球玄武岩样品在该时期的记录(lu)空白。其中一项研究表明月背岩浆活动42亿年前就存在，至少持续了14亿年。这些研究为人们了解月球演化提供了关(guan)键科学证据。
国(guo)际科学界通(tong)过阿波罗任务、Luna任务等认识到月球正面最(zui)古老的月海火山活动可以追溯至40亿年前。2021年以来，中国(guo)科学家通(tong)过嫦娥五号(hao)返回的月壤样本，证明月球正面20亿年前仍然存在较大(da)规模的岩浆活动，并利用(yong)嫦娥五号(hao)样品中的火山玻璃珠揭示了月球正面甚至在1.2亿年前还存在小规模的火山活动。
由于月球具有“二分性”，月球正面和背面在形貌、成分、月壳厚(hou)度、岩浆活动等方(fang)面存在显著差异，但(dan)其形成机(ji)制仍然悬而未决，是(shi)月球科学研究中亟待解决的关(guan)键问题。此前，科学界对于月球背面的认识主要基于遥感研究，2024年6月，我国(guo)嫦娥六号(hao)月球探测器在人类(lei)历史上首次携(xie)带1935.3克月球背面样品返回地球，这些样品采集于月球背面的南极-艾特肯盆地，该盆地是(shi)月球上最(zui)大(da)、最(zui)深且(qie)最(zui)古老的盆地，为厘清月球正面和背面物质组成的差异、破解月球二分性之(zhi)谜提供了难得的机(ji)遇。
月海玄武岩由月幔发生部分熔融产生的岩浆上升(sheng)喷发至月表形成，是(shi)探索月球内部物质组成和热演化的重要窗口。因此嫦娥六号(hao)返回样品研究的首要任务就是(shi)确定玄武岩岩屑的年龄和岩浆源区性质。
在发表于《自然》的研究中，中国(guo)科学院院士、中国(guo)科学院地质与地球物理研究所(suo)研究员李(li)献华和研究员李(li)秋(qiu)立，与来自中国(guo)科学院国(guo)家天文台的研究团队(dui)根据5克月壤中分选出大(da)于300微米的108颗玄武岩岩屑定年研究的结(jie)果，揭示嫦娥六号(hao)着(zhe)陆点28亿年前存在火山活动，且(qie)岩浆来自亏损克里普物质（富集钾、稀土(tu)和磷(lin)等元素(su)的物质）的源区；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。
综合(he)来看，月球背面火山活动至少持续了14亿年以上，且(qie)月幔源区经历了从克里普物质富集到亏损的转变。此外，同位素(su)定年结(jie)果与撞击坑统计定年结(jie)果基本一致，指示了月球正面和背面遭受陨石撞击的概率相当。
《自然》多位审稿人指出这是(shi)一项“令人兴奋”的研究，研究团队(dui)采取细致谨慎的态度首次对月球背面玄武岩进行了地质年代学分析，提供了高质量、高水准的数据。其中一位审稿人表示：“这是(shi)第一个来自嫦娥六号(hao)样本的地质年代学研究，对月球和行星科学界具有重要意义，也会引起更广泛的关(guan)注。”
△嫦娥六号(hao)返回月壤样品中记录(lu)的两期玄武质火山活动及其月幔源区性质示意图
在发表于《科学》的研究中，中国(guo)科学院院士、中国(guo)科学院广州地球化学研究所(suo)研究员徐义刚(gang)和高级工程师张(zhang)乐领(ling)衔的团队(dui)对玄武岩屑中微小含锆(gao)矿物（<5微米）以及斜长石和晚期填(tian)隙物开展了同位素(su)分析，标定嫦娥六号(hao)低钛(tai)玄武岩形成于距今28.3亿年前的火山喷发。此次研究表明，月海玄武岩的分布除受月壳厚(hou)度影响外，月幔源区的物质组成也是(shi)重要的控制因素(su)。
《科学》杂志审稿人认为，该研究报道了从月球背面返回的嫦娥六号(hao)月壤中的玄武岩岩屑的岩相分析、高精度年龄和同位素(su)特征。这些样品是(shi)首次在月球背面采集的，因此为认识整个月球的地质历史提供了独特的视角。
（总台央(yang)视记者 帅俊(jun)全 褚尔嘉）