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嫦娥六号采回的月球背面岩石,揭示月球内部“异常贫瘠”之谜
新京报·2025-07-09 23:28

嫦娥六号月球背面采样科学成果 - 嫦娥六号从月球背面南极-艾特肯盆地带回玄武岩样品,揭示月幔深部物质具有"超亏损"特征,为理解月球早期壳-幔演化提供关键信息 [1] - 研究由中国科学院国家天文台联合多家科研院校共同完成,包括地质与地球物理研究所、中国地质大学(北京)等 [1] 月球正背面差异与采样意义 - 月球正面平坦且玄武岩平原广阔,背面高地多、月海稀少且月壳更厚,过去采样仅限正面,背面深部月幔特征长期未解 [2] - 嫦娥六号首次实现月球背面采样,从南极-艾特肯盆地获取样本,为研究背面深部月幔物质提供全新窗口 [2] 南极-艾特肯盆地地质特征 - 南极-艾特肯盆地是月球最大、最深且最古老的撞击坑,直径约2500千米,撞击能量相当于原子弹爆炸的万亿倍 [3] - 该盆地最深达13千米,是月壳最薄区域,可能直接暴露深部月壳或月幔岩石 [3] "超亏损"月幔的发现与分析 - 嫦娥六号玄武岩样品距今约28亿年,分析显示其月幔源区极度缺乏易熔元素(不相容元素),呈现"超亏损"状态 [3] - 研究通过岩石结构、矿物成分及Sr-Nd同位素等"化学指纹"分析得出上述结论 [3] "超亏损"成因模型一:先天贫瘠 - 模型一认为月球早期岩浆洋冷却结晶时,不相容元素被带走,深部残余物质天生"贫瘠",仅需1%-1.5%部分熔融和66%-75%分离结晶即可形成玄武岩 [4] - 若成立,表明月球正背面深部月幔物质最初对称,差异仅为后期改造结果 [4] "超亏损"成因模型二:后天改造 - 模型二提出南极-艾特肯盆地巨型撞击后,火山活动抽离大量岩浆,剩余月幔物质被"榨干"成超亏损状态,仅需0.7%-1.0%部分熔融和0-40%分离结晶 [5] - 若成立,说明巨型撞击不仅重塑表面,还深刻改变内部物质组成,为类地天体早期演化提供新思路 [5] 研究成果的科学意义 - 无论哪种模型成立,"超亏损"月幔均为人类首次直接获取的月球背面深部物质证据,揭示月球早期分层与演化机制 [6] - 研究是解开月球正背面差异之谜的关键一步,对理解太阳系天体演化具有里程碑意义 [6]