觀眾在第十五屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)觀看嫦娥六號(hào)任務(wù)取回的月球背面月壤樣品。
新華社記者 鄧華 攝
近日，由國(guó)家航天局組織的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究嫦娥六號(hào)月背樣品中的玄武巖，驗(yàn)證了全月尺度月球巖漿洋假說(shuō)，并提出形成月背南極—艾特肯盆地的巨大撞擊可能改造了該區(qū)域的早期月幔，為探索月球起源和演化提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。
相關(guān)論文28日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。論文第一作者兼共同通訊作者、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所副研究員車(chē)曉超介紹，月球巖漿洋假說(shuō)認(rèn)為，月球形成之初，曾呈現(xiàn)為全月范圍的巖漿海洋。隨著巖漿洋冷卻結(jié)晶，較輕的礦物上浮形成月殼，較重的礦物下沉形成月幔，殘余熔體形成月殼和月幔間的克里普物質(zhì)層。
以往對(duì)月球正面樣品的研究支持這一假說(shuō)，而后期基于月球隕石、遙感觀測(cè)等的研究發(fā)現(xiàn)，月球背面和正面的演化不完全一致，月球巖漿洋假說(shuō)受到質(zhì)疑。嫦娥六號(hào)從月球背面南極—艾特肯盆地帶回的首份月背樣品，使月球巖漿洋假說(shuō)第一次有了“背面”證據(jù)。
在研究過(guò)程中，來(lái)自月背的玄武巖成為突破關(guān)鍵?！靶鋷r是月幔巖漿上涌并噴發(fā)到月表冷卻形成的，能夠?yàn)檠芯吭虑驇r漿演化提供直接證據(jù)。”論文共同通訊作者、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所研究員龍濤說(shuō)。
研究團(tuán)隊(duì)對(duì)嫦娥六號(hào)月背樣品進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，月球背面也存在克里普物質(zhì)層，且月球背面和正面的樣品中玄武巖成分相似，表明月球形成初期應(yīng)存在全月尺度的巖漿洋。此外，同位素定年結(jié)果顯示，本次研究樣品中玄武巖的主體形成年齡為28.23億年，為月球背面晚期火山活動(dòng)提供關(guān)鍵年代學(xué)證據(jù)。
對(duì)月背玄武巖中鉛同位素的研究還揭示，月球的正面和背面在巖漿洋結(jié)晶后的演化過(guò)程存在差異。而大型撞擊會(huì)使月球鉛同位素組成產(chǎn)生變化，研究團(tuán)隊(duì)由此判斷，形成月背南極—艾特肯盆地的巨大撞擊，可能改造了該區(qū)域月幔的物理化學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)致如今月球正面和背面呈現(xiàn)出顯著的差異。
