月球背面火山活动为何不如正面频繁?一项基于嫦娥六号月壤样本的新研究指出,约40亿年前南极-艾特肯盆地遭遇的巨型撞击事件,可能通过导致月幔中等挥发性元素流失,成为抑制后期火山活动的关键因素。该成果于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》发表,为理解月球演化提供了新视角。
作为月球表面最大的撞击盆地,南极-艾特肯盆地的形成对月壳与月幔物质改造产生了深远影响。研究团队通过高精度钾同位素分析发现,月球背面样品中钾-41与钾-39的比值显著高于正面样本,表明月背在演化过程中损失了更多较轻的钾-39同位素。这种差异与宇宙射线照射或岩浆活动无关,而是由撞击事件引发的高温高压环境导致。
“撞击产生的极端条件如同天然实验室。”研究负责人解释称,在瞬时高温下,钾、锌、镓等中等挥发性元素优先挥发逃逸,残余物质中偏重同位素比例随之升高。这种同位素分馏现象就像“化学指纹”,能够精确记录撞击规模、能量释放及物质迁移过程。数据显示,艾特肯盆地撞击事件使月幔部分区域的中等挥发性元素含量降低,可能直接削弱了后续岩浆活动的驱动力。
月球演化史上,小行星撞击是塑造地表形貌的主要外力。此前研究多聚焦于撞击坑的形态学特征,而此次通过月壤同位素分析,首次从物质组成角度揭示了大型撞击对月球深部环境的长期影响。研究团队指出,月背与正面火山活动差异的成因,可能与此类撞击事件的时空分布不均有关——正面区域未经历同等规模的巨型撞击,因此保留了更活跃的火山地质特征。
该发现不仅完善了月球热演化模型,也为解析类地行星表面二元性提供了新思路。目前,研究团队正进一步分析嫦娥六号样本中其他挥发性元素的同位素组成,以期更全面地重构月球早期撞击历史与地质响应机制。











