首次揭開月球背面演化歷史

來自中國科學院的最新消息說，中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所(地質(zhì)地球所)、中國科學院國家天文臺與南京大學等科研團隊，利用嫦娥六號采回的月球背面樣品取得的四項研究成果，分別揭示出月背巖漿活動、月球古磁場、月幔水含量及月幔演化特征，首次為人類揭開了月球背面的演化歷史。

這四項被譽為月球及行星科學領域具有劃時代意義的重要研究成果論文，北京時間7月9日夜間以封面文章形式在國際知名學術期刊《自然》上線發(fā)表。

7月9日，中國科學院在北京舉行新聞發(fā)布會，發(fā)布嫦娥六號月球樣品最新研究成果。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝

中國科學院當天早些時候在北京舉行專題新聞發(fā)布會，介紹嫦娥六號月球樣品最新研究成果，并回顧自接收嫦娥六號月球樣品一年來，中國科學院統(tǒng)籌院內(nèi)優(yōu)勢力量，聯(lián)合相關單位開展協(xié)同攻關的科研歷程。

中國科學院副院長何宏平表示，作為科技“國家隊”，中國科學院一直積極承擔和參與國家航天重大科技任務。接收嫦娥六號月球樣品后，中國科學院高度重視相關研究工作，發(fā)揮體系化建制化優(yōu)勢，全力組織科研攻關，搶占空間科學領域科技制高點，科研人員協(xié)同奮進，產(chǎn)出一系列高水平研究成果，彰顯國家戰(zhàn)略科技力量的使命擔當。

國家航天局探月與航天工程中心主任關鋒表示，嫦娥六號采回月球背面樣品研究的這些成果，對月球演化理論提出了新認知。希望有關方面能通過航天重大工程，共同推進產(chǎn)學研深度融合，努力推動空間科學、空間技術、空間應用全面發(fā)展；希望更多的科學家利用中國月球與深空探測任務獲取的地外樣品和科學數(shù)據(jù)，取得更多成果、更多發(fā)現(xiàn)，造福人類社會，拓展人類文明。

取得多個首創(chuàng)性關鍵進展

月球具有“二分性”，其正面和背面在形貌、成分、月殼厚度、巖漿活動等方面存在顯著差異，但月球“二分性”的形成機制仍然懸而未決，是月球科學研究中亟待解決的關鍵問題。

此前，科學界對于月球背面的認識主要基于遙感研究，嫦娥六號在人類歷史上首次攜帶1935.3克月球背面樣品返回地球，這些樣品采集于月球上最大、最深且最古老的撞擊坑——南極-艾特肯盆地，為厘清月球正面和背面物質(zhì)組成的差異、破解月球“二分性”之謎提供了難得的機遇。

本次研究，中國科學家們通過嫦娥六號樣品取得了多個首創(chuàng)性的關鍵進展：

一是首次揭示月背在約42億年前和28億年前經(jīng)歷了兩期不同的玄武質(zhì)火山活動，表明月球背面可以維持持久的火山活力。

二是首次獲得月背古磁場信息，發(fā)現(xiàn)月球磁場強度可能在28億年前發(fā)生過反彈，指示月球發(fā)電機磁場并非單調(diào)衰減而是存在波動。

三是首次獲得月球背面月幔的水含量，發(fā)現(xiàn)其顯著低于正面月幔，指示月球內(nèi)部水分布也存在二分性。

四是首次發(fā)現(xiàn)月球背面玄武巖來自極其虧損的源區(qū)，它可能指示了原始月幔的極度虧損，或緣于大型撞擊事件導致的熔體抽取，揭示大型撞擊事件可能對月球深部圈層演化產(chǎn)生巨大影響。

7月9日，中國科學院在北京舉行新聞發(fā)布會，中國科學院院士、中國科學院地質(zhì)地球所研究員吳福元介紹嫦娥六號月球樣品研究成果。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝

中國科學院院士、中國科學院地質(zhì)地球所研究員吳福元指出，南極-艾特肯盆地是月球三大構造單元之一，直徑約2500千米，該撞擊坑形成的能量大約相當于原子彈爆炸的萬億倍，但這種大型撞擊到底對月球演化造成怎樣的影響，一直是未解之謎。此次在《自然》發(fā)表的4篇研究論文，首次系統(tǒng)揭示了南極-艾特肯大型撞擊的效應，這是成果的核心亮點。

科學與工程深度融合的典范

除了這次發(fā)布的四項科研進展，一年來，中國科學院的科學家們利用嫦娥六號樣品還取得其他許多科學突破。其中，中國科學院國家天文臺與合作者發(fā)表嫦娥六號返回樣品的首篇研究論文，揭秘了樣品的物理、礦物和月幔演化特征。

中國科學院廣州地球化學研究所與合作者也發(fā)現(xiàn)月球背面存在28億年前火山活動，并率先發(fā)現(xiàn)其月幔源區(qū)極度虧損，由此提出月球巖漿活動是月殼厚度以及源區(qū)物質(zhì)組成共同作用的結果，為月海玄武巖分布的二分性提供了全新認識。

中國科學院地質(zhì)地球所與合作者首次精確測定南極-艾特肯盆地形成于42.5億年前，讓人類在了解太陽系早期大型撞擊歷史方面有了更精確的“宇宙時鐘”標尺。

資料圖：中國科學院國家天文臺科研人員查看月球巖屑樣品顯微鏡成像照片。中國科學院 供圖

之前，中國科學家利用嫦娥五號樣品證明月球正面在20億年前仍存在巖漿活動，使目前已知月球地質(zhì)壽命“延長”了10億年，曾被國際同行評價為“改變了對月球演化歷史的認知”，使得月球樣品研究進入“嫦娥時代”。

中國科學院國家天文臺研究員李春來對此表示，中國探月工程的成功是科學與工程深度融合的典型范例，隨著更多月球、火星等“一手數(shù)據(jù)”獲取，中國行星科學將從“跟跑”邁向“并跑”，甚至在某些領域?qū)崿F(xiàn)引領。

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