嫦娥六号月背样品揭示“广寒宫”温度密码

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【环球时报-环球网报道 记者 樊巍】10月6日，在中华民族传统佳节中秋节之际，国家航天局和国家原子能机构联合发布嫦娥六号月球背面样品研究最新成果。中国科学家首次基于对嫦娥六号月球背面样品研究发现，月球背面月幔相比月球正面更“冷”。这一发现进一步深化了人类对月球“二分性”现象的认识，为月球演化和“二分性”特征研究提供了关键科学数据。

嫦娥六号月壤样品（图片来源：中核集团）

月球正面与背面存在巨大差异的“二分性”现象，被学界认为是探索月球奥秘几个最为关键的科学问题之一。

中核集团核工业北京地质研究院青年科研工作者何升向《环球时报》记者介绍称，此前的研究发现，月球正面和背面在地形地貌、元素分布和岩石特征等方面均存在巨大差异。例如，月球正面相对平坦开阔，但背面布满沟壑、峡谷和悬崖，地形起伏也更大；月球正面有着较多的月海，这是由早期火山活动形成的平坦的玄武岩区域，占据了月球正面30%以上，而月球背面只有约1%-2%的月海；月球正面相对富含放射性元素，而背面相对亏损等。月球的“二分性”现象，被认为这可能与月球的形成与演化历史密切相关。

而此次研究发现月球背面月幔相比月球正面月幔更“冷”，则进一步深化了人类对月球“二分性”现象的认识。

“此前对于月球‘二分性’的研究，主要基于遥感、地球物理探测数据和数值模拟，而嫦娥6号带回的月球背面月壤样本则让我们有机会‘近距离直接’去研究月球正面和背面的区别。”何升在接受《环球时报》记者采访时表示，此次研究团队对于月背月壤样品的研究探索了月球正面和背面月幔温度的差异性，研究团队通过对月壤玄武岩样品中典型单斜辉石、斜长石等矿物的成分分析，运用三种不同的温压计来计算单斜辉石、斜长石结晶温度与压力。另通过岩石学模型模拟了嫦娥六号玄武岩结晶过程。最终发现，嫦娥六号玄武岩样品的结晶温度约为1100℃，比来自月球正面的嫦娥五号等样品低约100℃。这项研究将为月球正面与月球背面的月幔温度差异提供了岩石学与地球化学等科学依据。

嫦娥六号月球样品玄武岩中单斜辉石、斜长石（图片来源：中核集团）

“月球较低的演化程度和后期改造特征为研究地球的过去历史提供了较好的参考对象，月球的正面和背面差异如此之大，对研究地球的演化也应具有参考价值。”中核集团首席科学家李子颖在接受《环球时报》记者采访时表示，对月球‘二分性’的研究具有重大科学意义，如果想更加深入的探索这个问题就需要获得月球背面的月壤样品，嫦娥六号任务则提供了这样一个机会，其所获得月背样品具有独特的价值。

“有观点认为，月球正面的放射性元素含量比月球背面更多，这可能与月球正面月幔温度高于月球背面相关。”李子颖表示，通过对人类独一份的月背样品进行研究，未来还有望获得更多发现，取得更多研究成果。

据了解，此次取得的“月球背面月幔相比月球正面更‘冷’”这一研究结果由中核集团核工业北京地质研究院、北京大学、山东大学共同合作完成，相关科研成果已刊发于国际顶级学术期刊《自然·地球科学》官网。这也是中核集团科研团队继2022年在月壤研究中发现新矿物“嫦娥石”后，核与航天跨行业、跨专业联动取得的新成果。