近日,,我國科學(xué)家在嫦娥六號月球樣品研究方面取得重大進展,首次揭示月球背面同樣存在年輕的巖漿活動,,為揭示月球二分性,、完善全月演化框架提供了關(guān)鍵科學(xué)證據(jù)。相關(guān)研究成果于北京時間11月15日在線發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》,。
月球的二分性是指月球正面和背面在形貌,、成分、月殼厚度,、巖漿活動等方面存在顯著差異,,但其形成機制尚未解決,成為現(xiàn)今月球科學(xué)最大的關(guān)鍵問題之一,。2024年6月25日14時,,我國嫦娥六號月球探測器攜帶1935.3克月球樣品返回地球,完成了人類首次從月球背面采樣的壯舉,。這些樣品采集于月球背面的南極-艾特肯盆地,,該盆地是月球上最大,、最深且最古老的盆地,為厘清月球正面和背面物質(zhì)組成的差異,、破解月球二分性之謎提供了難得的機遇,。
研究表明,嫦娥六號樣品主要由著陸區(qū)原地的低鈦月海玄武巖和少量來源于著陸區(qū)東側(cè)的超低鈦月海玄武巖組成,。研究人員利用超高空間分辨率SIMS定年技術(shù)和激光剝蝕多接收電感耦合等離體質(zhì)譜技術(shù),,分別對玄武巖屑中微小含鋯礦物進行了分析。與采自月球正面的樣品相比,,嫦娥六號樣品具有極低的μ值(238U/204Pb)和初始Sr同位素比值,,以及迄今為止報道的最高的εNd值,表明其具有一個十分虧損不相容元素的月幔源區(qū),。這樣的月幔源區(qū)難以發(fā)生顯著規(guī)模的熔融及相應(yīng)的玄武巖火山活動,,最終導(dǎo)致了南極-艾特肯盆地內(nèi)缺乏大規(guī)模的月海玄武巖。
傳統(tǒng)觀點認(rèn)為,,月球背面的月殼較厚,,抑制了月海玄武巖噴發(fā),導(dǎo)致月球正面和背面的月海分布不對稱,。然而這一模型不能解釋為什么月殼很薄的南極-艾特肯盆地也匱乏大規(guī)模的月海玄武巖,。本次研究表明,月海玄武巖的分布不僅受月殼厚度影響,,月幔源區(qū)的物質(zhì)組成也是重要的控制因素,。
本研究獲得的年齡數(shù)據(jù)還彌補了月球撞擊歷史研究在約32–20億年間缺乏樣品標(biāo)定的空白,更新了行星地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域廣泛使用的撞擊坑統(tǒng)計定年曲線,。新獲取的定年曲線顯示月球在經(jīng)歷早期高頻率的小天體撞擊后,,撞擊頻率快速下降,在28.3億年前已達(dá)到整體穩(wěn)定的狀態(tài),。
今天早上6時23分,,嫦娥六號著陸器和上升器組合體在鵲橋二號中繼星支持下,,成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū)
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