在中華民族傳統(tǒng)佳節(jié)中秋節(jié)期間,我國航天領域迎來一項重要科學突破。國家航天局與國家原子能機構聯(lián)合宣布,基于嫦娥六號月球背面樣品的研究取得關鍵進展。中國科研團隊首次證實,月球背面月幔溫度顯著低于正面,這一發(fā)現(xiàn)為理解月球演化過程中的"二分性"現(xiàn)象提供了重要科學依據(jù)。
該研究由中核集團核工業(yè)北京地質研究院牽頭,聯(lián)合北京大學、山東大學科研團隊共同完成,相關成果已發(fā)表于國際權威學術期刊《自然·地球科學》。研究團隊通過對嫦娥六號帶回的月球背面玄武巖樣品進行多維度分析,揭示了月幔溫度差異的深層機制。月幔作為月球最大的內部結構層,其物理化學性質直接影響著月球表面的地質活動。
科研人員采用三種獨立溫壓計技術,對樣品中的單斜輝石和斜長石礦物進行精確測量。這些礦物如同記錄月球歷史的"時間膠囊",其成分特征反映了形成時的溫度壓力條件。通過"單斜輝石單礦物溫壓計""單斜輝石-熔體平衡溫壓計"和"斜長石-熔體平衡溫度計"的交叉驗證,結合巖石學模型模擬,研究確認嫦娥六號樣品結晶溫度約為1100℃,較月球正面同類樣品低約100℃。
進一步分析顯示,月球背面月幔潛能溫度約1400℃,明顯低于正面的1500℃。為驗證這一結論,研究團隊運用月球遙感技術,對正背面月海玄武巖區(qū)域進行大范圍化學成分分析,結果顯示背面月幔溫度較正面低約70℃,與實驗室分析結果高度吻合。這種多尺度驗證方法顯著提升了研究結論的可靠性。
月球"二分性"現(xiàn)象自20世紀60年代被發(fā)現(xiàn)以來,始終是行星科學領域的重要課題。研究證實,月球正背面在多個維度存在顯著差異:正面地形相對平坦,月海覆蓋面積達30%以上,富含放射性元素;背面則地形崎嶇,月海面積不足2%,元素分布呈現(xiàn)明顯虧損特征。這種差異可能源于月球形成初期的撞擊事件或內部熱演化過程的非對稱性。
新發(fā)現(xiàn)為理解月球演化提供了關鍵線索。月幔溫度差異可能影響月球早期的火山活動模式,進而塑造了正背面截然不同的地表特征。研究團隊指出,月球背面較低的月幔溫度可能限制了巖漿上升的規(guī)模和持續(xù)時間,這解釋了為何背面月海面積遠小于正面。這些發(fā)現(xiàn)將推動科學家重新審視月球內部結構與表面演化的耦合關系。











