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月球“晚年”火山之谜:嫦娥六号样品揭示热动力新机制

   时间:2025-08-23 12:56:38 来源:ITBEAR编辑:快讯团队 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

月球,这颗地球的忠实伴侣,其起源与演化长久以来激发着科学家们的无限遐想。长久以来,科学界普遍认定月球在大约30亿年前便进入了“休眠”状态,火山活动近乎停滞。然而,这一观念随着中国嫦娥五号与六号探测器的成功返回而遭遇挑战。

嫦娥五号与六号分别从月球正面与背面带回了珍贵的玄武岩样品,这些样品分别形成于20亿年前与28亿年前。对这些样品的研究揭示了一个令人惊讶的事实:月球在其所谓的“晚年”时期,仍然有火山喷发的现象发生。这一发现立即引发了一个关键问题:是什么样的热动力机制维持了月球在“晚年”的活力?

针对这一谜题,中国科学院广州地球化学研究所的汪程远副研究员与徐义刚院士团队携手香港大学的钱煜奇博士等合作伙伴,对嫦娥六号带回的月球样品进行了深入且系统的研究。他们的研究不仅描绘了月球年轻火山活动的特征,还揭示了其背后的热驱动机制。

通过模拟月球内部的高温高压条件,研究团队发现,这两类岩石分别源自月球早期岩浆海洋冷却后形成的两种不同岩层。而传统观念中,月球晚期火山活动可能与源区富水或富含放射性生热元素有关,但嫦娥五号与六号的样品均表明,这些假设并不成立,因为它们的源区既“干燥”又缺乏放射性生热元素。

基于嫦娥六号两类玄武岩的对比,研究团队提出了一个全新的热动力机制。他们认为,随着月球的冷却,其岩石圈不断增厚,深部岩浆难以直接喷出,只能滞留在月幔浅部的辉石岩层底部。这些“被困”的岩浆能够向上传导热量,从而触发浅部月幔的部分熔融,最终导致火山喷发。

为了验证这一新机制模型,研究团队还分析了全月球的遥感数据。他们发现,距今约30亿年前后,月球火山活动的热动力机制发生了显著变化。30亿年之前,热源复杂多样,可能包括放射性物质、潮汐力和陨石撞击等;而30亿年之后,热动力机制趋于单一,自下而上的热传输机制占据了主导地位,使得年轻月球火山活动的源区集中在浅部月幔。

对全月球遥感数据的进一步分析还显示,月球正面的晚期火山岩石化学特征与嫦娥五号玄武岩相近,而背面则更多接近嫦娥六号的超低钛玄武岩。这表明月球正面与背面的月幔组成可能存在差异,正面月幔浅部含钛铁矿较多,而背面则相对较少。这一发现为理解月球的不对称演化提供了新的线索。

嫦娥六号样品的这一系统性研究不仅更新了人们对月球热演化历史的认知,还为解释其他无大气、小型天体的火山活动机制提供了重要参考。从嫦娥五号到嫦娥六号,中国探月工程不断改写着月球演化的历史篇章。这些年轻的玄武岩样品如同月球“心跳”的记录仪,告诉我们:这颗地球的天然卫星在距今约30亿年前后,其内核仍有余温,它的故事远比我们想象的要精彩得多。

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