中國航天科技集團(tuán)近日宣布,基于嫦娥六號任務(wù)從月球背面南極-艾特肯盆地采集的1935.3克月壤樣本,科學(xué)家首次通過多維度分析證實(shí)月球背面月幔結(jié)晶溫度較正面低100℃,這一發(fā)現(xiàn)直接挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)認(rèn)知中"月球內(nèi)部熱狀態(tài)均勻"的假設(shè),為破解"月球二分性"現(xiàn)象提供了關(guān)鍵證據(jù)。
研究團(tuán)隊(duì)從5克月壤中分離出108顆玄武巖巖屑,采用1-5微米級含鋯礦物鉛同位素定年技術(shù),重建了月球演化史上的兩次重大撞擊事件:42.5億年前形成的南極-艾特肯盆地與38.7億年前重塑月表結(jié)構(gòu)的撞擊事件。通過三種獨(dú)立溫壓計與遙感數(shù)據(jù)交叉驗(yàn)證,科學(xué)家確定月背月幔結(jié)晶溫度約為1100℃,較正面低100℃,這種溫差與月表放射性元素分布、月海覆蓋率(正面30% vs 背面1%-2%)形成系統(tǒng)性關(guān)聯(lián)。
對比顯示,美國1978年贈予中國的1克阿波羅月壤(僅0.5克用于研究)雖檢測出三斜鐵輝石等特征礦物,但在月幔溫度、水含量等核心參數(shù)上未能提供有效數(shù)據(jù)。而中國后續(xù)探月工程揭示,月球正面樣本每噸含水170克,背面樣本含水量僅為正面三分之一,這種"水分布二分性"與溫度差異形成完整證據(jù)鏈,解釋了月球內(nèi)部演化的不對稱性。
樣本局限性成為制約研究突破的關(guān)鍵因素。阿波羅計劃6次任務(wù)采集的382公斤月壤中,95%來自半徑3公里內(nèi)的狹窄區(qū)域,僅5%為遠(yuǎn)距離濺射物。這種集中采樣導(dǎo)致"月球內(nèi)部均勻論"長期占據(jù)主流,而中國通過月背樣本發(fā)現(xiàn)的"冷月幔"與"缺水"特征,恰恰暴露了傳統(tǒng)模型的認(rèn)知盲區(qū)。更值得關(guān)注的是,美國至今未完全開放阿波羅樣本庫,NASA對國際合作設(shè)置嚴(yán)格限制,加劇了科學(xué)界對數(shù)據(jù)完整性的質(zhì)疑。
中國探月工程的開放態(tài)度形成鮮明對比。2023年美國曾申請借用嫦娥五號月壤,而中國自2020年嫦娥五號任務(wù)起就明確建立樣本共享機(jī)制。這種差異在月球水資源研究中尤為突出:阿波羅樣本因缺乏中高緯度數(shù)據(jù),導(dǎo)致"月球無水論"盛行數(shù)十年;而中國通過嫦娥五號發(fā)現(xiàn)太陽風(fēng)注入水,嫦娥六號證實(shí)月背水冰資源,直接改寫了月球資源開發(fā)圖景。月幔溫度二分性的發(fā)現(xiàn)更具有實(shí)踐意義——南極-艾特肯盆地因低溫環(huán)境可能成為未來月球基地的理想選址。
從推翻"月球火山活動30億年前終止"到證實(shí)"月背火山活動持續(xù)14億年",中國探月工程的每次突破都源于樣本開放與跨學(xué)科協(xié)作。當(dāng)1935克月背土壤填補(bǔ)月球演化空白時,科學(xué)界需要反思的不僅是樣本歸屬權(quán),更是誰在真正推動認(rèn)知邊界的擴(kuò)展。在這場探索競賽中,開放共享的數(shù)據(jù)與跨機(jī)構(gòu)合作,已成為突破認(rèn)知局限的核心動力。











