国家航天局与国家原子能机构联合宣布,基于嫦娥六号月球背面样品的研究取得突破性进展。中国科研团队首次证实,月球背面月幔温度较正面显著偏低,这一发现为理解月球"二分性"特征提供了关键科学证据。相关成果已发表于国际权威学术期刊《自然·地球科学》。
研究由中核集团核工业北京地质研究院牵头,联合北京大学、山东大学共同完成。科研团队通过多维度分析手段,对嫦娥六号采集的月球背面玄武岩样品展开系统研究。这些来自月背的岩石样本犹如"时间胶囊",完整保存了月球早期演化的温度压力信息。
科学家运用三种独立温压计技术,包括单斜辉石单矿物法、单斜辉石-熔体平衡法及斜长石-熔体平衡法,对样品中典型矿物成分进行精确测算。同时结合岩石学模型模拟结晶过程,四种方法得出高度一致的结果:嫦娥六号玄武岩结晶温度约为1100℃,较月球正面同类样品低约100℃。进一步通过全岩成分重建原始岩浆化学组成,测算显示月背月幔潜能温度约1400℃,低于正面月幔约100℃。
为验证实验室结论的普适性,研究团队将分析尺度扩展至月球全局。通过卫星遥感数据获取月海玄武岩区域表面化学成分,计算显示月背月幔潜能温度较正面低约70℃,与实验室分析结果相互印证。这种多尺度验证方法显著提升了研究成果的可信度。
月幔作为月球最大的内部结构层,其温度特征直接影响月球火山活动与演化历史。研究证实,月背月幔的"低温"特性与其独特的地质构造密切相关。相较于月球正面30%以上的月海覆盖面积,背面月海比例不足2%,且地形起伏剧烈,布满沟壑与悬崖。
月球"二分性"现象早有发现,正背两面的地形地貌、元素分布及地质单元存在显著差异。正面区域相对平坦开阔,放射性元素富集;背面则呈现复杂盾状地形,放射性元素相对匮乏。这种差异性被列为月球研究的核心科学问题,其成因可能与月球形成初期的撞击事件及后续演化过程密切相关。