中国科学家在嫦娥六号带回的月球背面玄武岩样品研究中取得了新进展,这一发现揭示了月幔处于“超还原”状态的奥秘,为月球内部结构的认知增添了新的维度,也为月球的起源与演变提供了新的探索线索。
研究指出,嫦娥六号采集的玄武岩源自一种高度还原的月幔环境。月幔,作为月球内部的重要构成部分,其厚度超过1000千米,占据了月球体积的一半以上,是岩浆活动和火山喷发的源泉,对月球的演化历程具有深远影响。
“超还原月幔”意味着月幔中的元素以较低的价态存在,显示出这些物质可能更为原始,或是经历了大型撞击事件导致的还原过程。中国科学家在国际学术期刊《自然通讯》上发表的研究成果显示,嫦娥六号着陆区的月幔相较于月球正面更为“干燥”和“贫瘠”,且还原性更强。
中国科学院地质与地球物理研究所的研究员杨蔚表示,这种还原状态可能表明月幔未被氧化,或是后来遭遇了使其变得更还原的大型事件。行星的氧化还原状态对于理解行星内部过程及其表面宜居性至关重要。
月球的正面与背面在玄武岩分布、地貌特征、化学成分以及月壳厚度等方面存在显著差异。嫦娥六号从月球背面采集的样品为科学家研究月球正面与背面月幔氧化还原状态的差异提供了宝贵机会。杨蔚研究员进一步指出,过去只能通过图像观察月球,而现在的研究结果证明,深入至几百公里以下的月幔中,正面与背面仍存在明显差异。
截至目前,国家航天局已发放九批共125.42克的月球科研样品,其中包括向其他6个国家7家机构提供的嫦娥五号月球样品2.18克。基于这些样品,国内外科学家已发布了超过150个研究成果。月球科研样品的申请流程严格,采取线上提交与专家评审相结合的方式,公众可通过访问相关网站获取样品信息并提出申请。
国家航天局探月与航天工程中心科技工程部副部长侯军介绍,月球科研样品的申请页面详细列出了可申请的样品及借出情况,申请人每次可申请5个样品,大部分样品为毫克级。样品的管理与处理均在专业实验室进行,以满足科研需求。
近年来,我国对月球科研样品的研究领域逐渐拓展,从传统的地质分析延伸至月球原位资源利用、月壤制砖等工程应用方向。这一转变源于对月球工程与应用的深入研究需求。目前,已有数十家工程类科研机构参与月球科研样品的申请,研究内容涵盖月壤材料特性、设备定标以及玄武岩纤维制备等技术,为我国后续的月球探测任务提供了有力支撑。