研究破解月球內(nèi)部異?！柏汃ぁ敝i 揭示月幔“超虧損”特征

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2025-07-11 05:45:09 央廣網(wǎng)

中國科學(xué)家對嫦娥六號從月球背面南極-艾特肯盆地采集的28億年前的玄武巖樣品進(jìn)行了研究，揭示了月球背面月幔物質(zhì)的“超虧損”特征，并提出了其成因的兩種可能模型。這項(xiàng)成果為全面了解月球早期殼-幔演化歷史提供了關(guān)鍵信息。

研究成果論文由中國科學(xué)院國家天文臺聯(lián)合多家科研院校的研究團(tuán)隊共同完成，并于北京時間7月9日夜間以封面文章形式在國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》上線發(fā)表。月球正面相對平坦，有廣闊的玄武巖平原；背面則高地遍布，月海稀少。過去所有的月球采樣任務(wù)都只在月球正面進(jìn)行，導(dǎo)致月球背面樣本缺失，使得背面深部月幔特征一直是未解之謎。2024年6月，嫦娥六號任務(wù)成功實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面采樣，帶回珍貴的月球背面樣本，為研究月球背面的深部月幔物質(zhì)打開了前所未有的窗口。

研究團(tuán)隊對嫦娥六號采回樣品中28億年前的玄武巖屑進(jìn)行詳細(xì)和深入研究，發(fā)現(xiàn)形成這些玄武巖的“初始原料”即月球內(nèi)部的深部物質(zhì)極其“貧瘠”，專業(yè)上稱為“超虧損”。這意味著它非常缺乏那些容易熔融、隨巖漿上涌的元素（即不相容元素）。

為解釋這種極端的“超虧損”特性，研究團(tuán)隊提出兩種可能的模型。一種是“先天貧瘠”模型，認(rèn)為在月球形成初期，整個月球是一個巨大的巖漿海洋。巖漿海洋冷卻結(jié)晶時，重的礦物沉到底部形成下月幔，輕的礦物浮到頂部形成月殼。在這個過程中，不容易進(jìn)入早期結(jié)晶礦物的元素被帶走，留下深部的殘余物質(zhì)本身就非常“貧瘠”。另一種是“后天改造”模型，認(rèn)為月球背面經(jīng)歷了巨大的南極-艾特肯盆地撞擊事件，后期強(qiáng)烈的火山活動影響并改造了相對淺部的月幔區(qū)域，大量巖漿被抽取出來并噴發(fā)到表面或侵入到月球地殼中。被抽走巖漿后剩下的月幔物質(zhì)變得極度“貧瘠”，形成“超虧損”狀態(tài)。

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