Galaxy-Garden 26-03-17 09:32
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中国科学院团队利用嫦娥六号样品揭秘月球背面之谜,远古巨型撞击重塑月球演化。
来自 SciTechDaily newsletter.

中国科学院团队通过分析嫦娥六号从月球南极-艾特肯盆地带回的玄武岩样品,发现其钾同位素异常偏重的特征,首次为月球背面之谜找到关键答案:远古形成该盆地的巨型撞击,引发月球大范围挥发性物质流失,不仅改变了月球内部结构,还导致其正反两面火山活动出现显著差异,相关研究发表于《美国国家科学院院刊》。

南极-艾特肯盆地是太阳系最大撞击构造之一,此前科学家始终不清楚大型撞击对月球内部的影响深度。研究团队聚焦钾同位素——因其是中等挥发性元素,撞击高温下的汽化会引发同位素分馏,成为撞击过程的天然示踪剂。检测发现,嫦娥六号样品的重钾同位素丰度远高于阿波罗样品,且排除了宇宙射线辐照、岩浆分异等其他成因。

研究证实,此次巨型撞击产生的极端高温,导致钾等挥发性元素大量汽化流失,直接减少了月球背面的岩浆生成和火山活动,这正是月球背面火山活动远少于正面的核心原因。计算机模拟还显示,撞击不仅挖掘出月球深层地壳甚至地幔物质,还触发了地幔对流,对月球深部内部结构产生了重塑作用。

该发现借助嫦娥六号独特的月球背面样品,首次从同位素角度揭示了大型撞击对月球化学演化的深远影响,也为研究太阳系行星的撞击演化历史提供了重要参考,凸显了中国月球探测任务在深空科学研究中的重要价值。

图1:中国嫦娥六号任务带回的月球玄武岩样品新分析,为月球最大撞击构造之一的研究带来全新视角。研究人员通过检测南极-艾特肯盆地岩石中保存的钾同位素,发现证据表明,远古一次巨型撞击引发了月球大范围挥发性物质流失,甚至可能重塑了月球内部结构。图片来源:Shutterstock
图2:南极-艾特肯盆地形成时的撞击如何改变月球地壳与地幔、并在撞击过程中导致挥发性物质流失的示意图。 图片来源:田恒智教授
图3:嫦娥六号探测器。

Reference: “Isotopic evidence for volatile loss driven by South Pole-Aitken basin–forming impact” by Heng-Ci Tian, Chi Zhang, Wen-Jun Li, Dingshuai Xue, Jing Wang, Wei Yang, Yan-Hong Liu, Yangting Lin, Xian-Hua Li and Fu-Yuan Wu, 12 January 2026, Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.2515408123

发布于 上海