嫦娥五號(hào)月球樣品研究成果發(fā)布,刷新月球演化傳統(tǒng)認(rèn)知

據(jù)“中國(guó)探月工程”微信公眾號(hào)消息,10月19日,中國(guó)科學(xué)院發(fā)布嫦娥五號(hào)月球科研樣品最新研究成果,多項(xiàng)突破性進(jìn)展給出了對(duì)月球演化的全新認(rèn)識(shí)。嫦娥五號(hào)月球樣品研究結(jié)果顯示,月球直到20億年前仍存在巖漿活動(dòng),晚期巖漿活動(dòng)的月幔源區(qū)并不富含放射性生熱元素,而且非常“干”。該系列研究由中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所和國(guó)家天文臺(tái)主導(dǎo),聯(lián)合多家研究機(jī)構(gòu)共同開(kāi)展,相關(guān)成果形成4篇論文,在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》發(fā)表1篇,在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表3篇。

 

月海玄武巖漿的持續(xù)時(shí)間和地球化學(xué)特征是理解月球熱-化學(xué)演化的“鑰匙”。此前的研究已證實(shí),月球巖漿活動(dòng)至少持續(xù)到大約28億至30億年前。但對(duì)于月球巖漿活動(dòng)停止的確切時(shí)間,科學(xué)界一直存在爭(zhēng)議。

 

研究發(fā)現(xiàn),嫦娥五號(hào)月球樣品為一類(lèi)新的月海玄武巖,不同于美國(guó)和蘇聯(lián)采集返回的月球樣品??蒲腥藛T對(duì)嫦娥五號(hào)月球樣品玄武巖巖屑中50余顆富鈾礦物進(jìn)行分析,確定玄武巖形成年齡為20.30±0.04億年,表明月球直到20億年前仍存在巖漿活動(dòng),比以往月球樣品限定的巖漿活動(dòng)延長(zhǎng)了約8億年。

 

月球最晚期巖漿活動(dòng)的成因一直是未解之謎,目前科學(xué)界存在兩種可能的解釋?zhuān)涸箩T磪^(qū)富含放射性元素以提供熱源,或月幔富含水從而降低其熔點(diǎn)。

 

最新研究發(fā)現(xiàn),嫦娥五號(hào)月球樣品玄武巖的月幔源區(qū)并不富集“克里普物質(zhì)”。由于“克里普物質(zhì)”富含放射性生熱元素,這一結(jié)果證明月幔放射性生熱元素并不是形成嫦娥五號(hào)月球樣品玄武巖的主要原因。

 

對(duì)于巖漿源區(qū)是否富含水,科研團(tuán)隊(duì)測(cè)定了嫦娥五號(hào)月球樣品玄武巖中的水含量和氫同位素組成,發(fā)現(xiàn)月幔源區(qū)的水含量?jī)H為1至5微克/克,也就是說(shuō)月幔非常“干”。這一發(fā)現(xiàn)也排除了月幔富水而具有低熔點(diǎn),導(dǎo)致該區(qū)域巖漿活動(dòng)持續(xù)時(shí)間異常延長(zhǎng)的猜想。

 

根據(jù)大撞擊起源假說(shuō),原始地球與一個(gè)火星大小的星子碰撞,形成了一個(gè)圍繞地球的、由高溫巖漿和氣體組成的“盤(pán)”。當(dāng)溫度開(kāi)始冷卻時(shí),硅酸鹽等物質(zhì)首先聚集形成月球(圖1),而水屬于強(qiáng)揮發(fā)的物質(zhì),會(huì)以氣態(tài)形式向太空逃逸而丟失。因此,這種方式誕生的月球,幾乎不含水,是一個(gè)近乎干透了的星球。嫦娥五號(hào)月球樣品的研究成果進(jìn)一步為月球起源及演變提供了支撐證據(jù),為月球熱演化歷史研究提出了新的科學(xué)問(wèn)題,對(duì)未來(lái)的月球探測(cè)和研究提出了新的方向。

 

我們歡迎國(guó)內(nèi)外科學(xué)家加入對(duì)這些數(shù)據(jù)和樣品的研究行列。目前,月球樣品研究主要由國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)牽頭開(kāi)展,也有國(guó)外的科學(xué)家加入中國(guó)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展聯(lián)合研究。后續(xù),我們將出臺(tái)相關(guān)政策,秉持“平等互利、和平利用、包容發(fā)展”的原則,擴(kuò)大國(guó)際交流與合作,為人類(lèi)和平利用太空、推動(dòng)人類(lèi)命運(yùn)共同體提供更多中國(guó)智慧、中國(guó)方案、中國(guó)力量。

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