月背的形成演化,、南極-艾特肯盆地的歷史以及月球正面和背面的差異一直備受關(guān)注,。2024年6月,,嫦娥六號(hào)成功實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回,,帶回了1935.3克樣品,。2025年7月9日,,中國科學(xué)院發(fā)布了嫦娥六號(hào)月球樣品的研究成果,,四項(xiàng)重要研究發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上,,系統(tǒng)揭示了南極-艾特肯大型撞擊的效應(yīng),,幫助人們進(jìn)一步了解月球背面的演化歷史。
月球是離地球最近的星體,,人類對(duì)其探索從未停止,。由于引力和位置關(guān)系,月球永遠(yuǎn)只有一面正對(duì)著地球,,另一面仍然充滿未知,。在嫦娥六號(hào)任務(wù)之前,所有月球采樣均來自月球正面,,科學(xué)界對(duì)月球背面的認(rèn)識(shí)主要基于遙感研究,。嫦娥六號(hào)樣品系列成果首次系統(tǒng)揭示了南極-艾特肯大型撞擊效應(yīng),該盆地形成時(shí)的撞擊能量相當(dāng)于原子彈爆炸的萬億倍,。這種大型撞擊對(duì)月球演化的影響是未來科學(xué)研究的重要方向,。
月球南極-艾特肯盆地是月球上最古老、最大的撞擊遺跡,,直到20世紀(jì)90年代中期,,人類才真正確定其形態(tài)、大小和內(nèi)部起伏情況,。由于沒有樣品,,人們對(duì)它的了解非常有限。中國科學(xué)院在接收嫦娥六號(hào)月球樣品后,,組織科研攻關(guān),,取得了高水平研究成果。
此次嫦娥六號(hào)樣品發(fā)布的四項(xiàng)研究分別揭示了月背巖漿活動(dòng),、月球古磁場,、月幔水含量和月幔演化特征,,為人類揭開了月球背面的演化歷史。通過分析嫦娥六號(hào)樣品,,研究人員首次發(fā)現(xiàn)了月球南極-艾特肯盆地撞擊熔巖,,并確定其形成時(shí)間為42.5億年前。此外,,科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)月背約42億年前和28億年前存在火山活動(dòng),,此類活動(dòng)至少持續(xù)了14億年;首次獲得月背古磁場信息,,發(fā)現(xiàn)月球磁場強(qiáng)度可能在28億年前發(fā)生過反彈,;首次獲得月球背面月幔的水含量,發(fā)現(xiàn)其顯著低于正面月幔,,指示月球內(nèi)部水分布也存在“二分性”,。
月球正面和背面在形貌、成分,、月殼厚度,、巖漿活動(dòng)等方面存在顯著差異,其“二分性”的形成機(jī)制是月球科學(xué)研究中的關(guān)鍵問題,。通過對(duì)嫦娥六號(hào)樣品的研究,,科研人員提出嫦娥六號(hào)玄武巖源自一個(gè)極其貧瘠的月幔區(qū)域,稱之為“超虧損月?!?。這一區(qū)域缺乏那些容易在熔體中富集的“不相容”元素。形成南極-艾特肯盆地的巨型撞擊事件引發(fā)的后期強(qiáng)烈火山活動(dòng)可以影響并改造相對(duì)較淺的月幔區(qū)域,。大量巖漿被抽取出來并噴發(fā)到表面或侵入到地殼中,,剩下的月幔物質(zhì)變得極度“貧瘠”,形成了“超虧損”狀態(tài),。這一過程不僅會(huì)導(dǎo)致“不相容”元素的虧損,,還會(huì)造成揮發(fā)性元素丟失及同位素分餾等現(xiàn)象。進(jìn)一步厘清月球正面和背面物質(zhì)組成的差異,,將為破解月球“二分性”之謎提供難得機(jī)遇。
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