嫦娥六号“土特产”新发现 月球岩浆洋模型首添月背证据

中新社北京2月28日电 题：嫦娥六号“土特产”新发现 月球岩浆洋模型首添月背证据

中新社记者 马帅莎

早期的月球是一个全球性熔融的岩浆球吗？是什么因素导致了月球正面和背面的显著差异？

嫦娥六号月球背面样品研究成果28日“上新”，为人类研究月球起源与演化等重大科学问题提供了关键科学依据。由中国国家航天局组织、中国地质科学院地质研究所离子探针中心牵头组成的联合研究团队在国际学术期刊《科学》上发表了相关论文。

首个来自月背的证据

关于月球的早期演化，目前被广泛接受的一种理论是月球岩浆洋模型。该模型认为，月球在形成初期发生了全球性熔融，形成了大范围的岩浆洋，随着岩浆洋冷却结晶，密度较低的矿物上浮形成月壳，密度较高的矿物下沉形成月幔，残余熔体富集不相容元素，形成月壳和月幔间的克里普物质层。

“通俗来讲，如果在40多亿年前仰望天空，我们看到的可能是一个大火球。”中国地质科学院地质研究所副研究员车晓超说，但是这一模型是基于对月球正面样品的研究提出的，存在区域局限性。月球早期的岩浆洋究竟是全球性现象，还是只集中在月球正面，科学界仍存在质疑声。

图中A为嫦娥六号着陆区，B为嫦娥六号中的玄武岩岩屑，C为嫦娥六号着陆器。(《科学》期刊供图)

嫦娥六号从月背南极-艾特肯盆地带回的样品为验证月球岩浆洋模型提供了契机。车晓超指出，月球玄武质火山活动记录了月球内部的形成演化过程。嫦娥六号月背样品中的玄武岩成分与月球正面样品具有相似性，并且存在克里普物质层，由此可推测月球形成初期背面也存在岩浆洋。

地球早期历史的“时间胶囊”

揭开月球的起源之谜、了解其演化历史对人类更好地认识地球具有重要意义。关于月球起源，有一种假说认为，月球是地球形成后不久，由一颗火星大小的天体撞击地球后形成。月球好比是地球早期历史的“时间胶囊”，探索月球的形成与演化过程可为研究地球早期状态提供线索。

车晓超表示，地球表面活跃的地质活动，比如板块运动、风化作用等，将地球早期的岩石记录几乎抹掉，根据从地球上采集到的“只言片语”，人类很难推测出地球早期历史。

科研人员在手套箱内处理嫦娥六号月球样品。中新社记者 马帅莎 摄

“但是月球不一样，它的表面几乎没有风化作用，可以保存数十亿年的地质记录。通过这些地质记录，推导类地行星的演化发展，对于行星科学研究具有重要意义。”车晓超说。

寻找最古老的撞击盆地年龄

若月球初期被全球性的岩浆洋覆盖，如今月球正面和背面为何又呈现出显著差异？这项研究也为解决月球“二分性”这一科学问题提供了重要线索。

车晓超介绍说，研究发现月球背面和正面样品玄武岩中铅同位素的演化路径不同，表明月球的不同区域在岩浆洋结晶后演化过程存在差异。月球表面盆地尺度的撞击事件，尤其是南极-艾特肯盆地的撞击，可能改造了月幔的物理化学性质。

后续，该研究团队将聚焦月球早期撞击事件、撞击频率变化等问题，从嫦娥六号月背样品中寻找答案。

科研人员在制备月球样品研究样本。中新社记者 马帅莎 摄

中国地质科学院地质研究所离子探针中心名誉主任刘敦一表示，月球样品中既保留了原地信息，也包含撞击处溅射出来的月球深部物质。嫦娥六号着陆区南极-艾特肯盆地，被公认为月球上最大、最古老、最深的撞击盆地，“我们希望在月背样品中找到来自月幔的直接证据，测算出最古老的撞击盆地年龄。”

“地球上也发生过不少撞击事件，但几乎找不到相关记录。而月球表面保存了太阳系早期的撞击记录。”刘敦一说，什么因素会导致天体的磁场、大气层消失？地球的未来是什么？研究月球早期撞击历史和演化可以帮助人类认识地球早期历史，以及撞击事件对地球环境和生命演化的影响。(完)