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嫦娥六号月球样品首次揭开月背演化历史

今天（7月9日），中国科学院召开新闻发布会，发布了嫦娥六号月球样品研究的最新进展，并系统梳理了自接收嫦娥六号月球样品一年来取得的系列成果，分别揭示了月背岩浆活动、月球古磁场、月幔水含量及月幔演化特征，首次为人类揭开了月球背面的演化历史。四项研究成果北京时间7月9日晚以封面文章形式在国际学术期刊《自然》发表。

最新研究揭示嫦娥六号月背玄武岩的源区特征

这四项科研成果中，最新发表的揭示月幔演化特征研究中，科研团队利用嫦娥六号在月球背面南极-艾特肯盆地内采集到的玄武岩样品开展了研究工作。这些玄武岩源于月球内部月幔的熔融产生岩浆上升喷发至月表。专业领域将这一产生玄武岩浆的月球内部熔融区域称为月幔源区。通过对这些约28亿年前形成的玄武岩样品进行岩相学和矿物化学等分析，研究团队全面揭示了其化学成分特征；同时利用玄武岩的同位素分析，研究人员进一步发现嫦娥六号着陆区之下的月幔源区极其缺乏易熔元素，这些易熔元素指的是倾向于在熔体中富集的元素。

科研人员向离子探针中装检测样品

基于此，科研团队提出了该区域玄武岩源区物质的两种可能的形成原因：既可能是月球最初形成的“先天状态”，也可能是后期南极-艾特肯盆地巨型撞击作用的“改造结果”。这项研究成果为人类首次获取的月球背面样品揭示深部月幔物质特性提供了关键证据。

嫦娥六号样品助力我国科学家取得多个首创性关键进展

科研人员向超导磁力仪中放置月壤样品

除了最新发表的这一成果外，样品返回地球一年来，我国科学家通过嫦娥六号样品还取得了多个首创性关键进展：

揭示月背在约42亿年前和28亿年前存在两期不同性质的玄武质火山活动，表明月球背面可以维持持久的火山活力；

获得月背古磁场信息，发现月球磁场强度可能在28亿年前发生过反弹，指示月球发电机磁场并非单调衰减而是存在波动；

获得月球背面月幔的水含量，发现其显著低于正面月幔，指示月球内部水分布也存在二分性。

科研团队讨论实验数据

据了解，月球的 “二分性”是指其正面和背面在形貌、成分、月壳厚度、岩浆活动等方面存在显著差异，但月球“二分性”的形成机制仍然悬而未决，是月球科学研究中亟待解决的关键问题。

此前，科学界对于月球背面的认识主要基于遥感研究，嫦娥六号在人类历史上首次携带1935.3克月球背面样品返回地球，这些样品采集于月球上最大、最深且最古老的撞击坑——南极-艾特肯盆地，为厘清月球正面和背面物质组成的差异、破解月球二分性之谜提供了难得的机遇。

科研人员查看岩屑显微镜成像照片

首次系统揭示南极-艾特肯大型撞击的效应

科研团队将样品密封封装装置转入解封操作台

中国科学院院士吴福元表示，南极-艾特肯盆地是月球三大构造单元之一，直径约2500千米，该撞击坑形成的能量大约相当于原子弹爆炸的万亿倍，但这种大型撞击到底对月球演化造成怎样的影响，一直是未解之谜。此次在《自然》杂志发表的四篇文章，首次系统揭示了南极-艾特肯大型撞击的效应，这是成果的核心亮点。

除了这四项科学进展，一年来，我国科学家利用嫦娥六号样品还取得了其他许多科学突破。例如：

中国科学院国家天文台与合作者发表嫦娥六号返回样品的首篇研究论文，揭秘了样品的物理、矿物和月幔演化特征；

中国科学院广州地球化学研究所与合作者也发现月球背面存在28亿年前火山活动，并发现其月幔源区极度亏损，由此提出月球岩浆活动分布是月壳厚度以及源区物质组成共同作用的结果，为月海玄武岩分布的二分性提供了新的认识；

中国科学院地质与地球物理研究所与合作者首次精确测定南极-艾特肯盆地形成于42.5亿年前，让人类在了解太阳系早期大型撞击历史方面有了更精确的“宇宙时钟”标尺。