嫦娥六號月壤又有新發(fā)現(xiàn)：巨型撞擊或抑制月背火山活動

圖片展示了月球南極-艾特肯盆地形成事件如何塑造月球地殼和地幔結(jié)構(gòu)，并最終導致撞擊過程中揮發(fā)分丟失

月球背面的火山活動為何不及正面活躍？或許遭遇大型撞擊是原因之一。通過分析嫦娥六號采集的月球背面樣品，我國科學家發(fā)現(xiàn)：月球南極-艾特肯盆地撞擊事件導致月幔中等揮發(fā)性元素丟失，而這可能抑制了月背后期火山活動。相關(guān)論文于1月13日凌晨發(fā)表于國際學術(shù)期刊《美國國家科學院院刊》。

自月球形成以來，小行星撞擊塑造了遍布月表的撞擊坑與盆地，并顯著改變了月表的形貌與化學組成，是月球演化最主要的外動力地質(zhì)過程。然而，對于月球早期的大型撞擊事件是否對月球深部造成影響，天文學家仍不清楚。

嫦娥六號任務(wù)采集了月球最大的撞擊盆地——南極-艾特肯盆地的樣品，為研究相關(guān)大型撞擊事件及其效應提供了關(guān)鍵樣品。通過高精度同位素分析，中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所田恒次研究員團隊精準捕捉到了40億年前撞擊事件留下的信息。

研究團隊對毫克級嫦娥六號玄武巖單顆粒進行了高精度鉀同位素分析。結(jié)果顯示，與來自月球正面的樣品相比，月背樣品中鉀-41與鉀-39的比值更高，這意味著月背在演化過程中損失了更多的鉀-39。

田恒次團隊在實驗室分析數(shù)據(jù)

追溯這一現(xiàn)象，研究團隊逐一檢查了宇宙射線照射、月球巖漿過程等多種可能因素，證實是撞擊事件改變了月幔的鉀同位素組成——撞擊瞬時產(chǎn)生了高溫高壓，像鉀-39這樣的較輕同位素往往優(yōu)先逃逸，這才導致殘余物質(zhì)中偏重同位素比值升高。

田恒次解釋，在撞擊產(chǎn)生的高溫條件下，由于鉀、鋅、鎵等中等揮發(fā)性元素更易發(fā)生揮發(fā)與分餾，因此它們的同位素組成能靈敏記錄撞擊過程中的溫度、能量，以及物質(zhì)來源等信息，是揭示撞擊規(guī)模、熱歷史，以及撞擊對月殼和月幔物質(zhì)改造的關(guān)鍵“同位素指紋”，“艾特肯盆地撞擊事件導致月幔中等揮發(fā)性元素丟失，而這很可能抑制了月球背面后期的火山活動”。

該發(fā)現(xiàn)為理解大型撞擊對月球演化的影響、揭示月球正面與背面二分性的成因，提供了重要依據(jù)。