上海
图片展示了月球南极-艾特肯盆地形成事件如何塑造月球地壳和地幔结构，并最终导致撞击过程中挥发分丢失
月球背面的火山活动为何不及正面活跃？或许遭遇大型撞击是原因之一。通过分析嫦娥六号采集的月球背面样品，我国科学家发现：月球南极-艾特肯盆地撞击事件导致月幔中等挥发性元素丢失，而这可能抑制了月背后期火山活动。相关论文于1月13日凌晨发表于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》。
自月球形成以来，小行星撞击塑造了遍布月表的撞击坑与盆地，并显著改变了月表的形貌与化学组成，是月球演化最主要的外动力地质过程。然而，对于月球早期的大型撞击事件是否对月球深部造成影响，天文学家仍不清楚。
嫦娥六号任务采集了月球最大的撞击盆地——南极-艾特肯盆地的样品，为研究相关大型撞击事件及其效应提供了关键样品。通过高精度同位素分析，中国科学院地质与地球物理研究所田恒次研究员团队精准捕捉到了40亿年前撞击事件留下的信息。
研究团队对毫克级嫦娥六号玄武岩单颗粒进行了高精度钾同位素分析。结果显示，与来自月球正面的样品相比，月背样品中钾-41与钾-39的比值更高，这意味着月背在演化过程中损失了更多的钾-39。
田恒次团队在实验室分析数据
追溯这一现象，研究团队逐一检查了宇宙射线照射、月球岩浆过程等多种可能因素，证实是撞击事件改变了月幔的钾同位素组成——撞击瞬时产生了高温高压，像钾-39这样的较轻同位素往往优先逃逸，这才导致残余物质中偏重同位素比值升高。
田恒次解释，在撞击产生的高温条件下，由于钾、锌、镓等中等挥发性元素更易发生挥发与分馏，因此它们的同位素组成能灵敏记录撞击过程中的温度、能量，以及物质来源等信息，是揭示撞击规模、热历史，以及撞击对月壳和月幔物质改造的关键“同位素指纹”，“艾特肯盆地撞击事件导致月幔中等挥发性元素丢失，而这很可能抑制了月球背面后期的火山活动”。
该发现为理解大型撞击对月球演化的影响、揭示月球正面与背面二分性的成因，提供了重要依据。
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