月球表面布满的撞击坑和盆地,是数十亿年来小行星持续撞击留下的印记。这些撞击事件不仅重塑了月球的地貌,更可能对其内部演化产生深远影响。长期以来,科学家试图破解一个关键谜题:早期大型撞击如何改变月球深部物质组成?这一问题的答案,或许藏在月球背面玄武岩的同位素密码中。
中国科学院地质与地球物理研究所的科研团队,通过分析嫦娥六号从月球背面南极-艾特肯盆地采集的玄武岩样品,发现了42.5亿年前一次重大撞击事件的证据。研究显示,这场撞击导致月球深部月幔中的易挥发元素大量流失,特别是钾同位素组成发生显著变化——样品中较重的钾-41比例明显高于月球正面阿波罗任务带回的样本。
科研人员解释,撞击产生的高温高压环境如同天然"分馏器",使较轻的钾-39同位素优先挥发,残留物质中较重的钾-41相对富集。这种同位素分馏现象直接证明,大型撞击事件能够穿透月球表层,深入影响月幔的物质循环。更关键的是,挥发性元素的丢失会提高岩石熔点,抑制岩浆活动,这为解释月球背面火山活动早于正面停止的现象提供了新视角。
该研究通过高精度钾同位素分析技术,首次建立了月球深部物质组成与表面撞击历史的直接联系。相关成果发表于《美国国家科学院院刊》,为理解月球不对称演化提供了关键证据。研究团队指出,月球背面保存着更古老的撞击记录,未来对嫦娥六号样品的持续研究,有望揭开更多关于太阳系早期演化的秘密。











