嫦娥五号带来最“年轻”的月球玄武岩样本,月球“休眠”时间比想象中晚得多

长江日报大武汉客户端11月25日讯 约30亿年前,月球内部仍残留着余热,而月球正面的火山活动更为频繁。在11月22日至23日举办的2025年《国家科学评论》地球科学前沿论坛上,科学家们重点关注嫦娥五号、嫦娥六号月壤样本的研究成果,解析月海玄武岩的成因与来源。

三位研究月壤的专家:汪在聪、徐义刚、陈意(左起)与与会者互动问答。

中国通过嫦娥五号和嫦娥六号进行了两次月壤采样任务。截至目前,人类共实施了11次月球采样任务,前10次集中在月球正面,而第11次——由嫦娥六号完成的采样,则是人类首次获取月球背面的月壤样本。

令人瞩目的是,嫦娥五号和嫦娥六号的月壤样本中均发现了大量玄武岩。这种由火山喷发形成的基性火山岩,其冷却凝固过程揭示了月球的地质历史。传统观点认为,月球在约30亿年前就停止了火山活动,但嫦娥五号和嫦娥六号分别带回了20亿年和28亿年前的玄武岩,证明月球“休眠”时间比想象中晚得多。

中国科学院广州地球化学研究所徐义刚院士在《年轻(<30亿年)月海玄武岩的成因》中指出,年轻月海玄武岩的形成时间约为30亿年前,起源于地下约400公里深处。研究发现,晚期低钛玄武岩的形成深度在60至80公里之间,而更晚的超低钛玄武岩则来自地下120公里深处。这种由深及浅的变化趋势表明,约30亿年前的月球内部仍保有余热。徐义刚院士进一步解释道,月球早期岩浆海洋冷却后形成的特殊岩层——含钛铁矿辉石岩(IBC),理论上应沉降至月幔深处。然而,部分IBC未能完全沉降,残留在浅层月幔(约60—100公里深度),成为月球晚期火山活动的重要热源。

中国科学院地质与地球物理研究所陈意研究员指出,嫦娥五号月壤中的玄武岩为研究月球晚期演化提供了重要窗口。这些玄武岩是目前所知最“年轻”的月球玄武岩样本,形成于约20亿年前。然而,关于这些玄武岩的起源深度,目前尚存争议,主要原因在于缺乏同时期的火山玻璃珠样本,亟须从其他角度寻找解答。

中国地质大学(武汉)汪在聪教授表示,嫦娥五号和嫦娥六号的月壤样本揭示了月球正面与背面在岩浆活动方面的显著差异,这种差异体现在形貌、地壳厚度、化学成分、壳幔结构及地球物理性质等多个方面。研究显示,月球背面的温度比正面低70至100摄氏度。

汪在聪教授补充道,嫦娥五号返回样品的整体特征与此前的月球遥感观测结果一致。嫦娥五号月壤是一种新型低钛玄武岩,其月幔源区含有1%—5%的KREEP物质,对应的单斜辉石含量可能高达30%至60%。他推测,源区中富含钍-铀等放射性生热元素,可能是驱动月球年轻时期岩浆活动的重要因素。

在论坛的互动环节,有学者提出疑问:仅凭嫦娥六号在月背的一个采样点,能否全面代表整个月背的情况?三位研究月壤的专家一致认为,嫦娥六号月壤样本证实了古老月球冷却速度较快的事实,但这一现象的具体原因尚未找到合理的解释。

(长江日报记者杨佳峰 通讯员孙彦钦)

【吴晓琳】

评论一下
评论 0人参与,0条评论
还没有评论,快来抢沙发吧!
最热评论
最新评论
已有0人参与,点击查看更多精彩评论