中新社北京2月28日電 題：嫦娥六號“土特產(chǎn)”新發(fā)現(xiàn) 月球巖漿洋模型首添月背證據(jù)
中新社記者 馬帥莎
早期的月球是一個全球性熔融的巖漿球嗎？是什么因素導(dǎo)致了月球正面和背面的顯著差異？
嫦娥六號月球背面樣品研究成果28日“上新”，為人類研究月球起源與演化等重大科學(xué)問題提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。由中國國家航天局組織、中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所離子探針中心牽頭組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表了相關(guān)論文。
首個來自月背的證據(jù)
關(guān)于月球的早期演化，目前被廣泛接受的一種理論是月球巖漿洋模型。該模型認(rèn)為，月球在形成初期發(fā)生了全球性熔融，形成了大范圍的巖漿洋，隨著巖漿洋冷卻結(jié)晶，密度較低的礦物上浮形成月殼，密度較高的礦物下沉形成月幔，殘余熔體富集不相容元素，形成月殼和月幔間的克里普物質(zhì)層。
“通俗來講，如果在40多億年前仰望天空，我們看到的可能是一個大火球。”中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所副研究員車曉超說，但是這一模型是基于對月球正面樣品的研究提出的，存在區(qū)域局限性。月球早期的巖漿洋究竟是全球性現(xiàn)象，還是只集中在月球正面，科學(xué)界仍存在質(zhì)疑聲。
圖中A為嫦娥六號著陸區(qū)，B為嫦娥六號中的玄武巖巖屑，C為嫦娥六號著陸器。(《科學(xué)》期刊供圖)嫦娥六號從月背南極-艾特肯盆地帶回的樣品為驗證月球巖漿洋模型提供了契機(jī)。車曉超指出，月球玄武質(zhì)火山活動記錄了月球內(nèi)部的形成演化過程。嫦娥六號月背樣品中的玄武巖成分與月球正面樣品具有相似性，并且存在克里普物質(zhì)層，由此可推測月球形成初期背面也存在巖漿洋。
地球早期歷史的“時間膠囊”
揭開月球的起源之謎、了解其演化歷史對人類更好地認(rèn)識地球具有重要意義。關(guān)于月球起源，有一種假說認(rèn)為，月球是地球形成后不久，由一顆火星大小的天體撞擊地球后形成。月球好比是地球早期歷史的“時間膠囊”，探索月球的形成與演化過程可為研究地球早期狀態(tài)提供線索。
車曉超表示，地球表面活躍的地質(zhì)活動，比如板塊運動、風(fēng)化作用等，將地球早期的巖石記錄幾乎抹掉，根據(jù)從地球上采集到的“只言片語”，人類很難推測出地球早期歷史。
科研人員在手套箱內(nèi)處理嫦娥六號月球樣品。中新社記者 馬帥莎 攝“但是月球不一樣，它的表面幾乎沒有風(fēng)化作用，可以保存數(shù)十億年的地質(zhì)記錄。通過這些地質(zhì)記錄，推導(dǎo)類地行星的演化發(fā)展，對于行星科學(xué)研究具有重要意義。”車曉超說。
尋找最古老的撞擊盆地年齡
若月球初期被全球性的巖漿洋覆蓋，如今月球正面和背面為何又呈現(xiàn)出顯著差異？這項研究也為解決月球“二分性”這一科學(xué)問題提供了重要線索。
車曉超介紹說，研究發(fā)現(xiàn)月球背面和正面樣品玄武巖中鉛同位素的演化路徑不同，表明月球的不同區(qū)域在巖漿洋結(jié)晶后演化過程存在差異。月球表面盆地尺度的撞擊事件，尤其是南極-艾特肯盆地的撞擊，可能改造了月幔的物理化學(xué)性質(zhì)。
后續(xù)，該研究團(tuán)隊將聚焦月球早期撞擊事件、撞擊頻率變化等問題，從嫦娥六號月背樣品中尋找答案。
科研人員在制備月球樣品研究樣本。中新社記者 馬帥莎 攝中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所離子探針中心名譽(yù)主任劉敦一表示，月球樣品中既保留了原地信息，也包含撞擊處濺射出來的月球深部物質(zhì)。嫦娥六號著陸區(qū)南極-艾特肯盆地，被公認(rèn)為月球上最大、最古老、最深的撞擊盆地，“我們希望在月背樣品中找到來自月幔的直接證據(jù)，測算出最古老的撞擊盆地年齡。”
“地球上也發(fā)生過不少撞擊事件，但幾乎找不到相關(guān)記錄。而月球表面保存了太陽系早期的撞擊記錄。”劉敦一說，什么因素會導(dǎo)致天體的磁場、大氣層消失？地球的未來是什么？研究月球早期撞擊歷史和演化可以幫助人類認(rèn)識地球早期歷史，以及撞擊事件對地球環(huán)境和生命演化的影響。(完)