嫦娥六號(hào)任務(wù)帶回的1935克月壤樣品,正在改寫人類對(duì)月球的認(rèn)知。中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)通過多學(xué)科交叉研究,在月球演化時(shí)間軸、物質(zhì)組成特征及地質(zhì)活動(dòng)機(jī)制等領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展,相關(guān)成果陸續(xù)發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊。
在月球年代學(xué)研究方面,中科院團(tuán)隊(duì)從南極-艾特肯盆地樣品中識(shí)別出42.5億年前的蘇長巖,這種由大型撞擊事件熔融巖漿結(jié)晶形成的礦物,為重構(gòu)月球早期歷史提供了關(guān)鍵參照。結(jié)合高精度遙感數(shù)據(jù),科研人員重新統(tǒng)計(jì)了月背撞擊坑分布密度,修正了沿用數(shù)十年的月球年代模型,使月球演化時(shí)間軸的精度提升超過20%。
月壤物質(zhì)組成研究帶來多重驚喜。吉林大學(xué)團(tuán)隊(duì)在樣品中檢測(cè)到天然形成的單壁碳納米管和石墨碳,這類在地球需人工合成的納米材料,在月球極端環(huán)境下自然生成的現(xiàn)象引發(fā)科學(xué)界關(guān)注。地質(zhì)地球物理所團(tuán)隊(duì)通過顆粒流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),月背樣品的休止角較正面增大15-20度,其流動(dòng)特性更接近地球黏性土壤,該發(fā)現(xiàn)對(duì)月球探測(cè)器著陸系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有重要指導(dǎo)價(jià)值。
月球表面"生銹"現(xiàn)象的成因取得新認(rèn)知。山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)在樣品中發(fā)現(xiàn)微米級(jí)赤鐵礦晶體,證實(shí)月球氧化反應(yīng)與大型撞擊事件存在直接關(guān)聯(lián)。這種在無大氣環(huán)境中發(fā)生的氧化過程,顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知,為研究太陽系天體表面物質(zhì)演化提供新思路。
對(duì)月球地質(zhì)活動(dòng)的追蹤取得系統(tǒng)性成果。科研人員通過分析撞擊熔巖樣品,確定南極-艾特肯盆地形成于42.5億年前,并發(fā)現(xiàn)月背在42億年前和28億年前存在兩期火山活動(dòng),持續(xù)時(shí)間超過14億年。磁場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)顯示,月球磁場(chǎng)在28億年前出現(xiàn)異常增強(qiáng),而非此前認(rèn)為的單調(diào)衰減。月幔水含量檢測(cè)表明,月背水含量顯著低于正面,證實(shí)月球內(nèi)部水分布存在明顯差異。
關(guān)于月球熱演化機(jī)制的研究取得重大突破。通過對(duì)玄武巖中金屬元素異常虧損現(xiàn)象的分析,科研人員提出"巨型撞擊抽干月幔"理論:42億年前的大型撞擊事件引發(fā)強(qiáng)烈火山活動(dòng),導(dǎo)致淺部月幔大量巖漿噴發(fā)或侵入地殼,剩余月幔物質(zhì)中的不相容元素被嚴(yán)重消耗。后續(xù)研究顯示,隨著月球冷卻巖石圈增厚,深部巖漿滯留月幔淺部,熱量傳導(dǎo)引發(fā)淺部月幔二次熔融,最終形成28億年前的火山活動(dòng)。這一發(fā)現(xiàn)為解釋無大氣天體的火山活動(dòng)機(jī)制提供了新范式。





