10月6日，在中華民族傳統(tǒng)佳節(jié)中秋節(jié)之際，國家航天局和國家原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布嫦娥六號月球背面樣品研究最新成果。中國科學(xué)家首次基於嫦娥六號月球背面樣品研究發(fā)現(xiàn)，月球背面月幔相比月球正面更「冷」，這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步深化了人類對月球「二分性」現(xiàn)象的認(rèn)識，為月球正面與月球背面的月幔溫度差異提供了巖石學(xué)與地球化學(xué)等科學(xué)依據(jù)，為月球演化和「二分性」特徵研究提供了關(guān)鍵科學(xué)數(shù)據(jù)。
該研究結(jié)果由中核集團(tuán)核工業(yè)北京地質(zhì)研究院、北京大學(xué)、山東大學(xué)合作完成，已刊發(fā)於國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然·地球科學(xué)》（Nature Geoscience）官網(wǎng)。
月球就像一本記錄太陽系歷史的書籍，而月幔是這本書中的「核心章節(jié)」。月幔位於月殼之下，是月球體積最大的組成部分，月球古老的火山活動正是由月幔物質(zhì)上涌形成的。因此，月幔等月球內(nèi)部特徵對於月球演化研究至關(guān)重要。
在研究中，科學(xué)家利用可「偵探」的多種手段，對我國嫦娥六號從月球背面帶回的玄武巖樣品進(jìn)行了精細(xì)分析。這些樣本的化學(xué)成分如同一個(gè)「黑匣子」，記錄了其形成時(shí)的深部溫度壓力等信息。科學(xué)家通過對月壤玄武巖樣品中典型單斜輝石、斜長石等礦物的成分分析，運(yùn)用「單斜輝石單礦物溫壓計(jì)」「單斜輝石-熔體平衡溫壓計(jì)」「斜長石-熔體平衡溫度計(jì)」三種不同的溫壓計(jì)來計(jì)算單斜輝石、斜長石結(jié)晶溫度與壓力。為確保研究結(jié)果的科學(xué)性，團(tuán)隊(duì)還通過巖石學(xué)模型模擬了嫦娥六號玄武巖結(jié)晶過程。以上四種獨(dú)立方法得出了一致結(jié)果：嫦娥六號玄武巖樣品的結(jié)晶溫度約為1100℃，比來自月球正面的嫦娥五號等樣品低約100℃。
研究團(tuán)隊(duì)還通過玄武巖全巖成分重建原始巖漿化學(xué)組成，計(jì)算月幔潛能溫度，發(fā)現(xiàn)月球背面月幔潛能溫度（約1400℃）低於月球正面（約1500℃）?？蒲袌F(tuán)隊(duì)還利用月球遙感數(shù)據(jù)在更大區(qū)域尺度上進(jìn)行驗(yàn)證分析，他們選取了月球正面和背面的月海玄武巖區(qū)域，通過衛(wèi)星遙感獲取的表面巖石化學(xué)成分計(jì)算，表明月球背面月幔潛能溫度低於正面約70℃，與樣品分析結(jié)論相近，這進(jìn)一步增強(qiáng)了研究成果的可信度。
此次研究發(fā)現(xiàn)月球背面月幔相比月球正面更「冷」，這進(jìn)一步深化了人類對月球「二分性」現(xiàn)象的認(rèn)識。此前研究發(fā)現(xiàn)，月球正面和背面在地形地貌、元素分布和地質(zhì)單元特徵等方面均存在巨大差異。如，正面相對平坦開闊，背面布滿溝壑、峽谷和懸崖，地形起伏也更大，形成類似「盾牌」的複雜地形；月球正面有著較多的月海，這是由早期火山活動形成的平坦的玄武巖區(qū)域，占據(jù)了月球正面30%以上，而月球背面只有約1%～2%的月海；月球正面富含放射性元素,而背面相對虧損等?？茖W(xué)家們將月球正面和背面的差異性稱為「二分性」現(xiàn)象，並將其列為探索月球奧秘的幾個(gè)最為關(guān)鍵的科學(xué)問題之一，並認(rèn)為這可能與月球的形成與演化歷史密切相關(guān)。
?。偱_央視記者 崔霞 陶嘉樹）
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