嫦娥六號玄武岩揭示月球背面月幔更「干」

新京報訊(記者張璐)近期,中國科學家利用嫦娥六號采回的月球背面樣品研究出又一項重要成果,首次獲得月球背面月幔的水含量:小於2微克/克,該結果為認識月幔水的時空演化提供了關鍵約束。成果論文於4月9日在國際學術期刊《自然》上發表。

月幔水含量在揭示月球起源、岩漿活動、資源環境效應等方面具有重要意義。目前普遍認為,約45億年前,一顆火星大小的天體(Theia)撞擊原始地球,拋射出的物質經過重新吸積形成了月球,即月球的起點——大碰撞起源假說。在這個極其高溫的撞擊事件中,月球預期極度貧水,月球貧水也是阿波羅時代最偉大的科學成就之一。近20年來,月幔水含量的研究一直存在富水和貧水的爭議,且所有發表的數據都集中在月球正面。

中國嫦娥六號任務從月球南極艾特肯(SPA)盆地內的阿波羅撞擊坑采回了人類第一份月背樣品。中國科學院地質與地球物理研究所李獻華院士團隊和廣州地球化學研究所徐義剛院士團隊已有研究成果顯示,嫦娥六號玄武岩主期次噴發年齡為28億年,這些玄武岩為認識月幔水的時空演化提供了重要機遇。

中國科學院地質與地球物理研究所胡森研究員和林楊挺研究員與南京大學惠鶴九教授研究團隊對獲批的嫦娥六號玄武岩岩屑樣品開展了源區水含量研究。結果顯示,嫦娥六號玄武岩的月幔源區水含量僅為1微克/克至1.5微克/克,是已報導數據中的最低值,指示嫦娥六號玄武岩的月幔源區比月球正面月幔更「干」,其原因可能是SPA撞擊事件改造了月幔源區的水。該研究結果為月球大碰撞起源假說以及月球的後續演化提供了關鍵製約。

嫦娥六號玄武岩樣品揭示月球背面月幔水含量更少。圖/李林曦、何會存、芶盛等繪製嫦娥六號玄武岩樣品揭示月球背面月幔水含量更少。圖/李林曦、何會存、芶盛等繪製

《自然》審稿人指出,這是一項具有高度原創性的研究,研究團隊對人類首批月球背面玄武岩進行了月幔水含量的基礎工作。其中一位審稿人表示:「這篇論文首次報告了月球背面月幔的水含量,它將成為月球背面月幔水含量里程碑式的一項研究。」

研究樣品由國家航天局提供。

編輯 劉夢婕

校對 楊利