科技日?qǐng)?bào)記者?付毅飛

你知道嗎？月球火山活動(dòng)可以一直持續(xù)到20億年前。中國(guó)科學(xué)家對(duì)嫦娥五號(hào)玄武巖的這項(xiàng)研究，刷新了人類對(duì)月球巖漿活動(dòng)和熱演化歷史的認(rèn)知。

(資料圖片僅供參考)

嫦娥五號(hào)月球樣品發(fā)放一年半以來，科學(xué)家不斷獲得新發(fā)現(xiàn)。

在國(guó)家航天局1月16日舉辦的第一屆嫦娥五號(hào)月球樣品研究成果研討會(huì)上，圍繞嫦娥五號(hào)月壤樣品基本特性、月球火山活動(dòng)歷史及年輕火山活動(dòng)成因、月球水和揮發(fā)分的含量與來源、月球表面隕石撞擊和太空風(fēng)化作用、地外樣品分析新技術(shù)等主題，開展了廣泛深入研討。

嫦娥五號(hào)帶回了哪些月球奧秘？

揭示月球年輕火山成因之謎

科學(xué)家對(duì)嫦娥五號(hào)玄武巖的研究，不僅刷新了人類對(duì)月球巖漿活動(dòng)和熱演化歷史的認(rèn)知，也提出了新的科學(xué)問題：月球火山活動(dòng)為什么持續(xù)如此之久？

中科院地質(zhì)與地球物理研究所研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，與古老的阿波羅低鈦玄武巖相比，年輕的嫦娥五號(hào)玄武巖的初始巖漿含有更高鈣和鈦，可能因?yàn)樵磪^(qū)含有更高的巖漿洋晚期形成的單斜輝石—鈦鐵礦堆晶體，導(dǎo)致月幔熔點(diǎn)降低，誘發(fā)年輕火山的形成。

這項(xiàng)工作量化了月球內(nèi)部緩慢冷卻的熱演化過程，為“月球年輕火山成因”這一重要科學(xué)問題提供了全新的解釋。

月壤玻璃珠里的秘密

月壤中含有大量玻璃，撞擊成因玻璃是了解內(nèi)太陽系撞擊歷史的重要研究對(duì)象，能夠反映月殼物質(zhì)組成和內(nèi)太陽系的撞擊動(dòng)力學(xué)。

中外學(xué)者組成的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)初步確定了產(chǎn)生嫦娥五號(hào)撞擊玻璃球粒的源撞擊坑，討論了撞擊玻璃球粒的年齡分布與內(nèi)太陽系撞擊體遷移的動(dòng)力學(xué)過程，表明月球撞擊通量變化可能與小行星帶動(dòng)力學(xué)過程有關(guān)。

這項(xiàng)工作首次獲得了嫦娥五號(hào)月壤中的多組撞擊玻璃球粒年齡，并與著陸區(qū)撞擊坑關(guān)聯(lián)，證實(shí)了月球20億年以來撞擊頻率隨著時(shí)間變化，這意味著地球歷史上經(jīng)歷過撞擊頻率高于平均水平的時(shí)期，為地月系統(tǒng)撞擊歷史研究提供了新方向。

月表礦物是水的“儲(chǔ)庫”

相比阿波羅和月球號(hào)在月球低緯度采樣，嫦娥五號(hào)所采集的中緯度月球樣品，為探究月表水含量和保存機(jī)制提供了全新窗口。

中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究團(tuán)隊(duì)對(duì)嫦娥五號(hào)月壤樣品中的輝石、橄欖石和斜長(zhǎng)石礦物開展研究，分析了不同礦物中水的成因、含量與賦存狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)嫦娥五號(hào)礦物表層中存在大量太陽風(fēng)成因水，并估算出太陽風(fēng)質(zhì)子注入為嫦娥五號(hào)月壤水含量的貢獻(xiàn)。結(jié)合透射電鏡與能譜分析，揭示了太陽風(fēng)成因水的形成和保存主要受礦物暴露時(shí)間、晶體結(jié)構(gòu)和成分等影響。

此工作證實(shí)了月表礦物是水的重要“儲(chǔ)庫”，為月表中緯度地區(qū)水的分布提供了重要參考。

已發(fā)表50多項(xiàng)成果

核工業(yè)北京地質(zhì)研究院在14萬個(gè)月壤顆粒里發(fā)現(xiàn)了月球新礦物——嫦娥石。這是人類在月球上發(fā)現(xiàn)的第六種新礦物，我國(guó)成為世界上第三個(gè)在月球發(fā)現(xiàn)新礦物的國(guó)家。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為地外礦物家族增添了新成員，為月球、行星科學(xué)研究提供了新的科學(xué)數(shù)據(jù)，具有重大科學(xué)意義。

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)月壤樣品建立一種新的分析技術(shù)，準(zhǔn)確測(cè)定了月壤中48種主量和微量元素含量。研究結(jié)果表明嫦娥五號(hào)月壤樣品可以代表著落區(qū)玄武巖的平均化學(xué)成分。

山東大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用激光顯微拉曼光譜技術(shù)分析了嫦娥五號(hào)兩批次鏟取的月壤，推斷嫦娥五號(hào)著陸區(qū)可能包含5%—7%的外來鎂質(zhì)濺射物，其可能源自遠(yuǎn)離著陸區(qū)的大型撞擊坑挖掘出的月殼物質(zhì)。

記者了解到，嫦娥五號(hào)月球樣品研究已有50多項(xiàng)成果在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊發(fā)表，推動(dòng)我國(guó)月球科學(xué)研究進(jìn)入國(guó)際前沿。

關(guān)鍵詞： 月球火山