月球正面与背面在演化过程中呈现出的显著差异,一直是困扰科学界的未解之谜。近日,我国科研人员通过一项创新性研究,为解开这一谜题提供了关键线索。他们利用嫦娥六号从月球背面采集的样品,开展了高精度钾同位素分析,首次发现南极-艾特肯盆地的大型撞击事件可能是导致月幔中等挥发性元素流失的重要原因。
月球自形成以来,表面遍布着由小行星撞击形成的撞击坑和盆地,这些撞击事件不仅改变了月球表面的地貌特征,还对其化学组成产生了深远影响。然而,科学家们一直未能明确月球早期的大型撞击事件是否对月球深部物质产生了影响,以及这种影响的具体机制是什么。嫦娥六号任务从月球最大的撞击盆地——南极-艾特肯盆地成功采集样品,为解决这一问题提供了宝贵的实物证据。
研究团队对毫克级的嫦娥六号玄武岩单颗粒进行了细致的高精度钾同位素分析。结果显示,这些来自月球背面的玄武岩样品,其钾同位素比值与月球正面样品存在明显差异。这一发现直接证明了南极-艾特肯盆地的撞击事件对月幔物质组成产生了实质性改变。
进一步分析表明,在撞击产生的极端高温高压条件下,较轻的同位素更容易逃逸,导致中等挥发性元素大量流失。这种元素的流失可能抑制了月球背面深部岩浆的形成和火山活动的发生,从而为解释月球正面与背面不对称的地质演化过程提供了新的科学依据。
这项突破性研究成果已正式发表于国际权威学术期刊《美国国家科学院院刊》,标志着我国在月球科学研究领域取得了又一重要进展。











