月壤研究又有新進展揭示月球演化奧秘

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2026-01-13 11:22:24 北晚在線

通過對嫦娥六號帶回的毫克級玄武巖顆粒中鉀同位素的微小變化進行研究，中國科研團隊揭示了月球南極-艾特肯盆地撞擊事件對深部月幔的影響。這一發(fā)現(xiàn)有助于理解巨型撞擊作用如何重塑月球內(nèi)部物質(zhì)演化，并為解釋月表二分性的成因提供了關(guān)鍵線索。研究成果于1月13日在《美國國家科學(xué)院院刊》發(fā)表。

對于中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員田恒次來說，月壤樣品是他近年來最熟悉的研究對象。嫦娥六號將月壤帶回地球后，他考慮利用同位素手段研究這些樣品記錄的撞擊事件。月球表面布滿了撞擊坑，不僅塑造了月表形貌，也顯著改變了其化學(xué)組成。SPA盆地對應(yīng)著月球歷史上最大的一次撞擊事件。田恒次希望通過高精度同位素分析，解讀這次撞擊事件對月球深部地質(zhì)演化過程的影響。

然而，嫦娥六號樣品比嫦娥五號樣品成分更復(fù)雜。嫦娥六號月壤粉末粒徑更細，包含大量膠結(jié)物和高地巖石，其中玄武巖就有三種類型。準確挑選出研究所需的玄武巖成為第一道難關(guān)?？蒲腥藛T利用高分辨率微米CT對候選顆粒進行內(nèi)部結(jié)構(gòu)透視，最終確認并篩選出所需的低鈦玄武巖樣本。為了確保毫克級樣品同位素數(shù)據(jù)的一次性獲取成功率，他們進行了長達四個月的“模擬考”，并在演練完成后隨即對關(guān)鍵的鉀同位素展開分析。鉀是一種中等揮發(fā)性元素，其同位素理論上能記錄撞擊過程的關(guān)鍵痕跡。

研究結(jié)果顯示，與來自月球正面的阿波羅樣品相比，嫦娥六號玄武巖樣品的鉀同位素更重。經(jīng)過對可能影響鉀同位素的過程逐一甄別，研究團隊確認SPA盆地的撞擊作用導(dǎo)致鉀元素丟失和同位素比值升高。據(jù)此推斷，樣品中其他比鉀更容易揮發(fā)的元素也可能存在顯著丟失，這可能導(dǎo)致背面月幔巖石更加難熔，進而減少火山活動。田恒次認為，這可能是月球正背面火山活動存在顯著差異的原因之一。

未來，田恒次還計劃在其他元素的同位素體系中尋找同樣的撞擊信號，以交叉驗證這一發(fā)現(xiàn)。他還希望通過更精確的數(shù)值模擬，還原撞擊過程，進一步揭示月球演化的奧秘。

(責(zé)任編輯：zhangxiaohua)

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