地大月壤研究团队新发现为解释月球“阴阳脸”之谜提供了关键证据

湖北日报视频 2025-04-30 09:10:50

嫦娥六号角砾显示了其经历了复杂的碰撞和胶结,不同组分的物质混杂在一起。

湖北日报讯(记者张歆、通讯员焦思勤)4月29日获悉,中国地质大学(武汉)汪在聪教授团队通过对嫦娥六号月球背面样品的系统研究,证实月球最大最古老撞击盆地——南极-艾特肯盆地广泛覆盖苏长质月壳,同时揭示该区域亏损放射性生热元素。这些成果为解释月球正反面“阴阳脸”之谜提供了关键证据。

2024年6月,嫦娥六号从月球背面南极-艾特肯盆地返回1935.3克月壤。研究团队对同一批次、不同质量的嫦娥六号月壤及其中的各类岩屑的48种主微量元素进行测定。结果显示,月壤主量和微量元素的化学组成整体比较均匀,但与嫦娥六号着陆区玄武岩存在显著差异:月壤铝含量比玄武岩高出近五成,镁元素比例更高,而钛和稀土元素含量明显偏低。

结合岩石学分析和矿物测试结果,团队计算出月壤中约40%成分为周边溅射的苏长质岩石碎屑——这类由斜长石和斜方辉石为主构成的基性岩,广泛分布于南极-艾特肯盆地,与月球正面常见的斜长岩高地形成鲜明对比。

月球正面平坦如镜,背面却遍布环形山,被称为月球正反面“阴阳脸”现象。“与月球正面普遍存在斜长岩月壳不同,月背南极-艾特肯盆地广泛分布苏长质基性月壳。这种差异可能与南极-艾特肯盆地遭遇撞击导致月壳甚至月幔物质熔化再分异结晶有关。”汪在聪解读,这项研究成果为理解月球早期形成和演化,探索月球正反面存在显著二分性原因奠定重要基础。

团队进一步研究发现,这些苏长质的矿物组成和独特的微量元素成分与可能来自月球背面的月球陨石(NWA2995族)类似,为通过陨石研究月球早期复杂过程,特别是月球背面的演化提供了重要新线索。

与此同时,团队系统测定样品全岩和不同组分的钍含量,发现其普遍低于1-2ppm(百万分之一),整体小于月球正面风暴洋克里普地体,而且这些样品也亏损钾、稀土、磷等其他放射性生热元素。着陆区玄武岩以及溅射的苏长质月壳样品都亏损这些元素,表明在阿波罗盆地(南极-艾托肯盆地边缘的一个陨石坑)区域的月幔和不同深度月壳,甚至更大范围内缺少产热元素的分布。

据悉,相关研究成果在国际期刊《地质学》(Geology)发表,这些新结果揭示了南极-艾特肯盆地撞击事件的深远影响:它不仅塑造了月球背面的特殊岩石,还可能改变了月球的能量格局,为未来月球早期演化研究奠定了重要基础。研究获得教育部U40项目及国家自然科学基金支持。

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