國家航天局與國家原子能機構近日聯合宣布,基于嫦娥六號從月球背面采集的月壤樣本,中國科學家取得了一項突破性發現:月球背面月幔的溫度顯著低于正面月幔。這一成果不僅為月球“二分性”現象提供了新的科學解釋,也為研究月球內部熱演化提供了關鍵數據。相關研究由中核集團核工業北京地質研究院牽頭,聯合北京大學、山東大學共同完成,成果已發表于國際頂級學術期刊《自然·地球科學》。
月幔作為月球體積最大的內部結構層,其熱狀態直接影響月球的火山活動與演化歷史。此次研究中,科研團隊采用多種先進分析技術,對嫦娥六號帶回的玄武巖樣本進行了系統研究。通過單斜輝石單礦物溫壓計、單斜輝石-熔體平衡溫壓計以及斜長石-熔體平衡溫度計等三種獨立方法,科學家精確測定了樣本中單斜輝石與斜長石的結晶溫度與壓力條件。結果顯示,嫦娥六號玄武巖的結晶溫度約為1100℃,較月球正面同類樣本低約100℃。
為確保結論的可靠性,研究團隊進一步構建了巖石學模型,模擬玄武巖的結晶過程。同時,通過分析全巖成分重建原始巖漿化學組成,計算得出月球背面月幔的潛能溫度約為1400℃,明顯低于月球正面月幔的1500℃。科研人員還結合月球遙感數據,對更大范圍的月海玄武巖區域進行了驗證分析,發現背面月幔潛能溫度較正面低約70℃,與實驗室分析結果高度一致。
月球“二分性”現象指月球正面與背面在地形地貌、元素分布及地質單元特征上的顯著差異。例如,月球正面地形相對平坦,月海面積占比超過30%,且富含放射性元素;而背面則布滿溝壑與懸崖,月海面積不足2%,放射性元素含量較低。科學家認為,這種差異可能與月球形成初期的物質分布及后續熱演化過程密切相關。此次月幔溫度差異的發現,為解釋“二分性”現象提供了重要的巖石學與地球化學證據。
作為我國深空探測領域的重要科研力量,中核集團核地研院在月壤分析方面持續取得突破。2022年,該團隊曾在月壤樣本中發現新礦物“嫦娥石”,此次跨行業、跨學科合作再次彰顯了我國在行星科學研究領域的技術實力。隨著嫦娥六號樣本研究的深入,科學家有望進一步揭示月球內部結構與演化機制,為人類探索地月系統演化提供新的科學視角。











