月球,这个看似沉寂已久的卫星,近期通过中国的探月任务揭示了其不为人知的一面。嫦娥五号和嫦娥六号带回的月球样本,如同时间的信使,向科学家们讲述了月球“休眠”期间仍活跃的地质故事。
长久以来,科学家们认为月球在大约30亿年前便停止了大规模的火山活动,进入了漫长的休眠期。然而,嫦娥任务带回的玄武岩样本却打破了这一传统认知。这些分别形成于20亿年和28亿年前的岩石,证明了月球在所谓的休眠期间,依然有火山喷发的迹象。
这一发现,无疑为人类重新描绘月球演化史提供了宝贵的线索。为了解开这一谜团,中国科学院广州地球化学研究所的研究团队,携手香港大学的学者,对嫦娥六号带回的样本进行了深入研究。他们的研究成果,近日在国际知名学术期刊《科学进展》上发表。
研究团队进一步提出了一个新的热动力机制,来解释月球晚期的火山活动。随着月球的冷却,其岩石圈逐渐增厚,深部岩浆难以直接喷出地表,只能滞留在月幔浅部。这些被“卡住”的岩浆能够向上传导热量,从而触发浅部月幔的部分熔融,引发火山喷发。这一机制为理解月球晚期的火山活动提供了新的视角。
为了验证这一模型,研究团队还分析了全月球的遥感数据。他们发现,月球火山活动的热动力机制在大约30亿年前后发生了显著变化。30亿年前,月球的热源复杂多样,可能包括放射性物质、潮汐力和陨石撞击等。而30亿年后,热源趋于单一,自下而上的热传输机制占据了主导地位,使得年轻时期的月球火山活动主要集中在浅部月幔。
研究团队还发现,月球正面和背面的月幔组成存在差异。月球正面的晚期火山岩石化学特征与嫦娥五号带回的玄武岩相近,而背面则更接近嫦娥六号的超低钛玄武岩。这一发现为理解月球的不对称演化提供了新的线索和证据。
专家们认为,这项研究不仅刷新了人类对月球热演化历史的认知,也为解释其他无大气、小型天体的火山活动机制提供了重要的参考和启示。