核心观点 - 中国嫦娥五号和嫦娥六号任务带回的月球玄武岩样品证实月球在30亿年前"休眠"后仍存在火山活动 研究团队通过分析样品揭示了月球年轻火山活动的源区特征与热驱动机制 推翻了传统关于月球晚期火山活动成因的假说 并提出了新的热动力模型 [1][3][4] 月球样品研究发现 - 嫦娥六号样品识别出两类形成时间相近(约28亿和29亿年前)但成分和来源深度迥异的玄武岩 一类源自月幔深处超过120公里的"超低钛玄武岩" 另一类"低钛玄武岩"来自较浅月幔60至80公里处 [3] - 通过模拟月球内部高温高压环境 发现两类岩石来自月球早期岩浆海洋冷却后形成的不同岩层 普通的辉石岩层和含钛铁矿的辉石岩层 [3] - 嫦娥五号和嫦娥六号样品证实月球火山活动源区既"干燥"又缺乏放射性生热元素 否定了传统认为月球晚期火山活动与源区富水或富含放射性生热元素有关的假说 [3] 热驱动机制 - 研究团队提出新热动力机制 随着月球冷却岩石圈不断增厚 深部岩浆滞留在月幔浅部辉石岩层底部 这些岩浆向上传导热量触发浅部月幔部分熔融 导致火山喷发 [3] - 全月球遥感数据显示约30亿年前后月球火山活动热动力机制发生明显转变 30亿年前热源复杂多样包括放射性物质 潮汐力和陨石撞击等 30亿年之后自下而上的热传输机制占据主导 [4] 月球演化新认知 - 月球正面和背面月幔组成存在差异 正面月幔浅部含钛铁矿较多 背面相对较少 月球正面晚期火山岩石化学特征与嫦娥五号玄武岩相近 背面更接近嫦娥六号的超低钛玄武岩 [4] - 研究刷新了对月球热演化历史的认知 为解释其他无大气 小型天体的火山活动机制提供了重要参考 [4] - 中国月球样品研究近期不断产出新成果 包括揭秘月球"休眠"期火山喷发 首次精确测定月球阿波罗盆地形成时间 揭示月背演化密码等 [4]

月球背面月幔研究 - 中国科学家通过研究嫦娥六号采集的28亿年前月球背面玄武岩样品，首次揭示月球背面月幔物质的"超亏损"特征，并提出两种成因模型[1] - 研究团队包括中国科学院国家天文台、地质与地球物理研究所等多家科研机构，成果以封面文章形式发表于《自然》期刊[1] 月球正背面差异 - 月球正面平坦多玄武岩平原，背面高地遍布月海稀少，这种"二分性"特征过去缺乏背面样本验证[2] - 嫦娥六号首次实现月球背面采样，为研究背面深部月幔物质提供了前所未有的窗口[4] 样品分析发现 - 对28亿年前玄武岩屑的分析显示其月幔源区处于"超亏损"状态，极度缺乏不相容元素[4] - 形成这些玄武岩需要极低的部分熔融比例(1%-1.5%)和高度分离结晶作用(66%-75%)[6] 成因模型 - "先天贫瘠"模型认为月球岩浆洋冷却结晶时深部残余物质本身就非常贫瘠[6] - "后天改造"模型认为南极-艾特肯盆地撞击事件通过火山活动改造了浅部月幔[6] - 两种模型分别对应0.7%-1.0%和1%-1.5%的部分熔融比例[6] 科学意义 - 这是人类首次直接获取月球背面深部物质特性的关键证据[10] - 为理解月球早期内部演化提供了独一无二的信息，是揭开月球正背面差异之谜的关键一步[10]