國家航天局與國家原子能機構(gòu)聯(lián)合宣布,基于嫦娥六號月球背面樣品的研究取得重要突破——中國科學(xué)家首次通過月壤分析證實,月球背面月幔溫度顯著低于正面。這一發(fā)現(xiàn)為月球“二分性”現(xiàn)象提供了關(guān)鍵科學(xué)證據(jù),相關(guān)成果已發(fā)表于國際權(quán)威期刊《自然·地球科學(xué)》。
研究由中核集團核工業(yè)北京地質(zhì)研究院牽頭,聯(lián)合北京大學(xué)、山東大學(xué)科研團隊共同完成。這是繼2022年發(fā)現(xiàn)新礦物“嫦娥石”后,核工業(yè)與航天領(lǐng)域跨學(xué)科合作的又一重大成果。科研人員通過多種技術(shù)手段,對嫦娥六號帶回的玄武巖樣品展開系統(tǒng)分析,揭示了月球內(nèi)部熱狀態(tài)的顯著差異。
月幔作為月球最大的內(nèi)部結(jié)構(gòu)層,其熱狀態(tài)直接影響著月球的演化歷史。研究團隊指出,月球背面與正面在地質(zhì)特征上存在明顯差異:背面地形起伏更大,月海面積僅占1%-2%,遠(yuǎn)低于正面的30%;放射性元素分布也呈現(xiàn)不對稱性。這些差異被稱為月球“二分性”,是理解月球形成與演化的關(guān)鍵科學(xué)問題。
在具體分析過程中,科研人員面臨了樣品特性帶來的挑戰(zhàn)。嫦娥六號月壤顆粒較嫦娥五號更細(xì)碎,內(nèi)部裂隙發(fā)育,導(dǎo)致目標(biāo)礦物篩選工作量倍增。研究團隊采用“單斜輝石單礦物溫壓計”等三種獨立溫壓計算方法,結(jié)合巖石學(xué)模型模擬,得出嫦娥六號玄武巖結(jié)晶溫度約為1100℃,較月球正面樣品低約100℃。
進一步研究顯示,月球背面月幔潛能溫度約1400℃,低于正面的1500℃。通過衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對月海玄武巖區(qū)域的化學(xué)成分分析,也驗證了背面月幔溫度較正面低約70℃。多種研究方法的相互印證,確保了結(jié)論的科學(xué)可靠性。
中核集團首席科學(xué)家李子穎解釋,月球“二分性”可能與其形成初期的撞擊事件、內(nèi)部物質(zhì)分布及后續(xù)熱演化過程密切相關(guān)。這項研究不僅深化了對月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,也為理解類地天體演化提供了重要參考。











