國家航天局與國家原子能機(jī)構(gòu)近日聯(lián)合宣布，基于嫦娥六號任務(wù)帶回的月球背面樣品研究，中國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)月球背面月幔較正面月幔溫度更低。這一突破性成果為理解月球“二分性”現(xiàn)象提供了關(guān)鍵證據(jù)，相關(guān)研究已發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然·地球科學(xué)》。

月球“二分性”指其正面與背面在地形、元素分布及巖石特征上的顯著差異，長期被視為探索月球演化的核心科學(xué)問題。中核集團(tuán)核工業(yè)北京地質(zhì)研究院青年科研團(tuán)隊負(fù)責(zé)人何升指出，月球正面以平坦開闊的月海為主，覆蓋約30%表面，由早期火山活動形成的玄武巖構(gòu)成；而背面地形崎嶇，溝壑與懸崖密布，月海面積僅占1%-2%。正面放射性元素含量顯著高于背面，這種不對稱性可能與月球形成與演化歷史密切相關(guān)。

研究團(tuán)隊通過分析嫦娥六號采集的月壤玄武巖樣品，首次直接驗證了月背月幔的“低溫”特性。科研人員對單斜輝石、斜長石等礦物進(jìn)行成分分析，結(jié)合三種溫壓計模型推算其結(jié)晶溫度與壓力，并通過巖石學(xué)模擬重構(gòu)玄武巖結(jié)晶過程。結(jié)果顯示，嫦娥六號樣品的結(jié)晶溫度約為1100℃，較月球正面嫦娥五號樣品低約100℃。這一差異為月背月幔溫度低于正面的結(jié)論提供了巖石學(xué)與地球化學(xué)的直接證據(jù)。

中核集團(tuán)首席科學(xué)家李子穎強(qiáng)調(diào)，月球背面樣品的獨(dú)特價值在于其未經(jīng)后期大規(guī)模改造的特性，為研究月球早期演化提供了“原始樣本”。他指出，月球正背面差異不僅深化了對月球自身的認(rèn)知，也為理解地球演化歷史提供了重要參照。例如，月球正面放射性元素富集可能與月幔高溫環(huán)境相關(guān)，而月背低溫特征或反映了不同的熱演化路徑。

該研究由中核集團(tuán)核工業(yè)北京地質(zhì)研究院牽頭，聯(lián)合北京大學(xué)、山東大學(xué)共同完成。這是繼2022年同一團(tuán)隊在月壤中發(fā)現(xiàn)新礦物“嫦娥石”后，核工業(yè)與航天領(lǐng)域跨學(xué)科合作的又一成果。科研人員表示，嫦娥六號任務(wù)帶回的月背樣品仍蘊(yùn)含大量未解之謎，未來通過多學(xué)科交叉研究，有望進(jìn)一步揭示月球形成與演化的復(fù)雜機(jī)制。