北京
观众在第十五届中国国际航空航天博览会观看嫦娥六号任务取回的月球背面月壤样品。
新华社记者 邓 华摄
据新华社北京2月28日电(记者温竞华、刘祯)近日，由国家航天局组织的联合研究团队通过研究嫦娥六号月背样品中的玄武岩，验证了全月尺度月球岩浆洋假说，并提出形成月背南极—艾特肯盆地的巨大撞击可能改造了该区域的早期月幔，为探索月球起源和演化提供了关键科学依据。
相关论文28日在国际学术期刊《科学》上发表。论文第一作者兼共同通讯作者、中国地质科学院地质研究所副研究员车晓超介绍，月球岩浆洋假说认为，月球形成之初，曾呈现为全月范围的岩浆海洋。随着岩浆洋冷却结晶，较轻的矿物上浮形成月壳，较重的矿物下沉形成月幔，残余熔体形成月壳和月幔间的克里普物质层。
以往对月球正面样品的研究支持这一假说，而后期基于月球陨石、遥感观测等的研究发现，月球背面和正面的演化不完全一致，月球岩浆洋假说受到质疑。嫦娥六号从月球背面南极—艾特肯盆地带回的首份月背样品，使月球岩浆洋假说第一次有了“背面”证据。
在研究过程中，来自月背的玄武岩成为突破关键。“玄武岩是月幔岩浆上涌并喷发到月表冷却形成的，能够为研究月球岩浆演化提供直接证据。”论文共同通讯作者、中国地质科学院地质研究所研究员龙涛说。
研究团队对嫦娥六号月背样品进行分析发现，月球背面也存在克里普物质层，且月球背面和正面的样品中玄武岩成分相似，表明月球形成初期应存在全月尺度的岩浆洋。此外，同位素定年结果显示，本次研究样品中玄武岩的主体形成年龄为28.23亿年，为月球背面晚期火山活动提供关键年代学证据。
对月背玄武岩中铅同位素的研究还揭示，月球的正面和背面在岩浆洋结晶后的演化过程存在差异。而大型撞击会使月球铅同位素组成产生变化，研究团队由此判断，形成月背南极—艾特肯盆地的巨大撞击，可能改造了该区域月幔的物理化学性质，导致如今月球正面和背面呈现出显著的差异。
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