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，我國科學(xué)家首次揭示了月球背面月幔溫度低于正面的現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)為理解月球演化過程中的“二分性”特征提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)，相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然·地球科學(xué)》。

研究團(tuán)隊由中核集團(tuán)核工業(yè)北京地質(zhì)研究院、北京大學(xué)及山東大學(xué)聯(lián)合組成，通過對嫦娥六號采集的玄武巖樣品進(jìn)行多維度分析，發(fā)現(xiàn)其結(jié)晶溫度約為1100℃，較月球正面同類樣品低約100℃。進(jìn)一步通過全巖成分重建原始巖漿化學(xué)組成，計算得出月球背面月幔潛能溫度約1400℃，低于正面的1500℃。為驗證這一結(jié)論，團(tuán)隊還結(jié)合月球遙感數(shù)據(jù)，對正背面月海玄武巖區(qū)域展開大范圍分析，結(jié)果顯示背面月幔溫度較正面低約70℃，與樣品分析結(jié)果高度吻合。

月幔作為月球內(nèi)部最大的組成部分，其特征直接關(guān)聯(lián)月球的演化歷史。科學(xué)家指出，月球古老的火山活動由月幔物質(zhì)上涌驅(qū)動，而月幔的溫度差異可能解釋了正背面地形與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的顯著不同。例如，月球正面月海面積占表面積的30%以上，而背面僅約1%-2%；正面地形相對平坦，背面則布滿溝壑與懸崖。放射性元素在正面的富集與背面的虧損，進(jìn)一步凸顯了月球的“二分性”現(xiàn)象。

研究過程中，科學(xué)家采用“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”三種獨立方法，對樣品中典型礦物的成分進(jìn)行精確測算，并結(jié)合巖石學(xué)模型模擬玄武巖結(jié)晶過程。多種技術(shù)手段的一致性結(jié)果，為月球背面月幔“更冷”的結(jié)論提供了堅實支撐。團(tuán)隊表示，這一發(fā)現(xiàn)不僅深化了對月球內(nèi)部熱狀態(tài)的認(rèn)識，也為探索月球形成與演化機(jī)制開辟了新方向。