近日,國家航天局與國家原子能機構共同宣布了一項關于月球研究的重大發現:通過對嫦娥六號從月球背面帶回的月壤樣本進行分析,中國科學家發現月球背面的月幔溫度相較于正面更為“涼爽”。這一成果為理解月球的“二分性”現象提供了新的科學依據。
中核集團首席科學家李子穎解釋道,月球的正面與背面存在顯著差異,這種現象被稱為“二分性”。此次研究不僅深化了人們對這一現象的理解,還通過巖石學和地球化學的分析,為月球正面與背面月幔溫度的差異提供了直接證據,為月球的演化過程及其“二分性”特征的研究提供了關鍵數據。
該研究由中核集團核工業北京地質研究院、北京大學和山東大學的研究團隊聯合完成,相關成果已發表在《自然·地球科學》雜志的官方網站上。這是繼2022年中核集團科研團隊在月壤中發現新礦物“嫦娥石”之后,核工業與航天領域跨行業合作取得的又一重要成果。
月球被視為記錄太陽系歷史的“天然檔案”,而月幔則是其中至關重要的“章節”。月幔位于月殼之下,是月球體積最大的部分,月球古老的火山活動正是由月幔物質的上涌所引發。因此,月幔等月球內部結構的特征對于研究月球的演化歷史具有重要意義。
中核集團核工業北京地質研究院的研究團隊成員李婷透露,與嫦娥五號帶回的月壤樣本相比,嫦娥六號的樣本更為細碎,許多看似完整的巖屑內部卻布滿裂隙,這使得尋找目標礦物的工作量大幅增加。
研究團隊采用了多種先進的分析手段,對嫦娥六號帶回的玄武巖樣本進行了詳細研究。他們通過分析月壤中玄武巖樣本的典型礦物成分,如單斜輝石和斜長石,并運用三種不同的溫壓計模型,計算出了玄武巖形成的溫度和壓力。為了確保結果的準確性,團隊還通過巖石學模型模擬了玄武巖的結晶過程。四種獨立方法得出的結論一致:嫦娥六號玄武巖樣本的結晶溫度約為1100℃,比來自月球正面的嫦娥五號樣本低約100℃。
研究團隊還通過玄武巖全巖成分重建了原始巖漿的化學組成,并計算了月幔的潛能溫度。結果顯示,月球背面月幔的潛能溫度(約1400℃)低于月球正面(約1500℃)。通過衛星遙感數據對月球正面和背面月海玄武巖區域的表面巖石化學成分進行分析,發現背面月幔的潛能溫度比正面低約70℃,這與樣本分析的結果相吻合,進一步驗證了研究成果的可靠性。










