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,我國科學家首次發現月球背面月幔溫度較正面更低,這一發現為理解月球“二分性”特征提供了新的科學依據。相關研究成果已發表于國際權威學術期刊《自然·地球科學》,由中核集團核工業北京地質研究院、北京大學及山東大學聯合完成。
研究團隊通過分析嫦娥六號帶回的玄武巖樣本,揭示了月球背面月幔的獨特性質。月幔作為月球內部最大的組成部分,其溫度和成分直接影響月球的演化過程。科學家運用單斜輝石單礦物溫壓計、單斜輝石-熔體平衡溫壓計及斜長石-熔體平衡溫度計等三種獨立方法,對樣本中的單斜輝石和斜長石礦物進行成分分析,結合巖石學模型模擬結晶過程,得出一致結論:嫦娥六號玄武巖的結晶溫度約為1100℃,較月球正面的嫦娥五號樣本低約100℃。
進一步計算顯示,月球背面月幔的潛能溫度約為1400℃,而正面月幔溫度約為1500℃,兩者相差約70℃。為驗證這一結果,團隊還利用月球遙感數據,對正背面月海玄武巖區域的表面巖石化學成分進行分析,結果與樣本分析高度吻合,增強了研究的可信度。
月球“二分性”現象,即月球正面與背面在地形地貌、物質組成及地質特征上的顯著差異,一直是科學界關注的焦點。中核集團首席科學家李子穎指出,月球正面地形相對平坦,月海面積占30%以上,且富含放射性元素;而背面則溝壑縱橫,月海面積僅約1%-2%,放射性元素含量較低。這些差異可能與月球的形成與演化歷史密切相關。
李子穎解釋,月球作為地球的“孿生姐妹”,保留了更多早期特征,未經歷地球那樣強烈的后期地質改造,因此研究月球對理解地球的過去具有重要意義。他強調,月壤研究不僅是科學問題,更是一個系統工程,涉及樣品申請、保存、分析等多個環節,需要高水平的技術支撐。
近年來,我國在月球探索領域取得了顯著進展。中核集團核工業北京地質研究院建立了月球樣品分析檢測實驗室,開展模擬月壤實驗,為月壤研究奠定了基礎。李子穎透露,團隊未來將繼續圍繞月球核能元素、年代學及礦物組成等方面展開深入研究,以期揭示更多月球的奧秘。











