月背的月幔有點“冷”！中國科學家研究月球土特產又有新成果！嫦娥六號：首次揭示月表及次表層水的分布特征

每經編輯｜杜宇    

據央視新聞，10月6日，在中華民族傳統佳節中秋節之際，國家航天局和國家原子能機構聯合發布嫦娥六號月球背面樣品研究最新成果。中國科學家首次基于嫦娥六號月球背面樣品研究發現，月球背面月幔相比月球正面更“冷”，這一發現進一步深化了人類對月球“二分性”現象的認識，為月球正面與月球背面的月幔溫度差異提供了巖石學與地球化學等科學依據，為月球演化和“二分性”特征研究提供了關鍵科學數據。

圖片來源：央視新聞

該研究結果由中核集團核工業北京地質研究院、北京大學、山東大學合作完成，已刊發于國際頂級學術期刊《自然·地球科學》（Nature Geoscience）官網。

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月球就像一本記錄太陽系歷史的書籍，而月幔是這本書中的“核心章節”。月幔位于月殼之下，是月球體積最大的組成部分，月球古老的火山活動正是由月幔物質上涌形成的。因此，月幔等月球內部特征對于月球演化研究至關重要。

在研究中，科學家利用可“偵探”的多種手段，對我國嫦娥六號從月球背面帶回的玄武巖樣品進行了精細分析。這些樣本的化學成分如同一個“黑匣子”，記錄了其形成時的深部溫度壓力等信息。科學家通過對月壤玄武巖樣品中典型單斜輝石、斜長石等礦物的成分分析，運用“單斜輝石單礦物溫壓計”“單斜輝石-熔體平衡溫壓計”“斜長石-熔體平衡溫度計”三種不同的溫壓計來計算單斜輝石、斜長石結晶溫度與壓力。為確保研究結果的科學性，團隊還通過巖石學模型模擬了嫦娥六號玄武巖結晶過程。以上四種獨立方法得出了一致結果：嫦娥六號玄武巖樣品的結晶溫度約為1100℃，比來自月球正面的嫦娥五號等樣品低約100℃。

研究團隊還通過玄武巖全巖成分重建原始巖漿化學組成，計算月幔潛能溫度，發現月球背面月幔潛能溫度（約1400℃）低于月球正面（約1500℃）?？蒲袌F隊還利用月球遙感數據在更大區域尺度上進行驗證分析，他們選取了月球正面和背面的月海玄武巖區域，通過衛星遙感獲取的表面巖石化學成分計算，表明月球背面月幔潛能溫度低于正面約70℃，與樣品分析結論相近，這進一步增強了研究成果的可信度。

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此次研究發現月球背面月幔相比月球正面更“冷”，這進一步深化了人類對月球“二分性”現象的認識。此前研究發現，月球正面和背面在地形地貌、元素分布和地質單元特征等方面均存在巨大差異。如，正面相對平坦開闊，背面布滿溝壑、峽谷和懸崖，地形起伏也更大，形成類似“盾牌”的復雜地形；月球正面有著較多的月海，這是由早期火山活動形成的平坦的玄武巖區域，占據了月球正面30%以上，而月球背面只有約1%～2%的月海；月球正面富含放射性元素,而背面相對虧損等?？茖W家們將月球正面和背面的差異性稱為“二分性”現象，并將其列為探索月球奧秘的幾個最為關鍵的科學問題之一，并認為這可能與月球的形成與演化歷史密切相關。

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另據央視新聞10月1日消息，我國嫦娥六號探測器在月球表面的就位光譜探測取得突破。記者從中國科學院獲悉，中國科學院國家天文臺李春來、劉建軍研究員聯合國內外團隊利用嫦娥六號就位探測數據，首次揭示了月球表面及次表層水的分布特征，為月球水的形成機制與未來利用提供了關鍵科學依據。相關成果已于近日在國際學術期刊《自然-天文學》發表。

嫦娥六號著陸區的探測數據顯示，該區域月表水含量約為嫦娥五號著陸區的兩倍。研究還發現，探測器著陸過程中，發動機羽流會將月表以下毫米至厘米級深度（次表層）的細粒月壤“翻耕”并重新分布，形成獨特的溫度與水含量梯度：距離著陸點越近，溫度越高、水含量越低；距離越遠，則溫度越低、水含量越高。

此外，次表層平均水含量低于月表，且月表水會隨月面地方時變化而變化，越接近正午水含量越低。上述觀測結果表明，月表及次表層水的分布與月壤成分、顆粒大小、深度和地方時均密切相關，進一步證實太陽風注入和撞擊翻耕在月表水形成與演化中起關鍵作用。

每日經濟新聞綜合央視新聞

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