新發(fā)現(xiàn)！月球背面月幔有點“冷”，月球“二分性”現(xiàn)象再添證據

封面新聞記者 邊雪

月球背面有點冷，冷你知道嗎？新發(fā)現(xiàn)月性現(xiàn)象再10月6日，在中華民族傳統(tǒng)佳節(jié)中秋節(jié)之際，球背球分hth華體官方下載app國家航天局和國家原子能機構聯(lián)合發(fā)布嫦娥六號月球背面樣品研究最新成果。面月幔

中國科學家首次基于嫦娥六號月球背面樣品（月壤）研究發(fā)現(xiàn)，點月月球背面月幔相比月球正面更“冷”，添證這一發(fā)現(xiàn)進一步深化了人類對月球“二分性”現(xiàn)象的冷認識，為月球正面與月球背面的新發(fā)現(xiàn)月性現(xiàn)象再月幔溫度差異提供了巖石學與地球化學等科學依據，為月球演化和“二分性”特征研究提供了關鍵科學數(shù)據。球背球分

嫦娥六號月壤樣品（國家航天局供圖）

封面新聞記者注意到，該研究結果由中核集團核工業(yè)北京地質研究院、點月北京大學、添證山東大學共同合作完成，冷已刊發(fā)于國際頂級學術期刊《自然·地球科學》（Nature Geoscience）官網。新發(fā)現(xiàn)月性現(xiàn)象再hth華體官方下載app這也是球背球分中核集團科研團隊繼2022年在月壤研究中發(fā)現(xiàn)新礦物“嫦娥石”后，核與航天跨行業(yè)、跨專業(yè)聯(lián)動取得的新成果。

從三年前在嫦娥五號月壤樣品中發(fā)現(xiàn)新礦物“嫦娥石”并浪漫定名，到此次對月背月幔的溫度揭秘，離不開中核集團首席科學家李子穎帶領的科研團隊，一步步揭開月球的神秘面紗。“月球的二分性是一個非常關鍵的科學問題，我們這次的發(fā)現(xiàn)，為理解月球的形成與演化提供了新的線索。”李子穎說。

月球背面月幔潛能溫度低于正面約70℃

月球就像一本記錄太陽系歷史的書籍，而月幔是這本書中的“核心章節(jié)”。月幔位于月殼之下，是月球體積最大的組成部分，月球古老的火山活動正是由月幔物質上涌形成的。因此，月幔等月球內部特征對于月球演化研究至關重要。

在研究中，科學家利用可“偵探”的多種手段，對我國嫦娥六號從月球背面帶回的玄武巖樣品進行了精細分析。這些樣本的化學成分如同一個“黑匣子”，記錄了其形成時的深部溫度壓力等信息。科學家通過對月壤玄武巖樣品中典型單斜輝石、斜長石等礦物的成分分析，運用“單斜輝石單礦物溫壓計”“單斜輝石-熔體平衡溫壓計”“斜長石-熔體平衡溫度計”三種不同的溫壓計來計算單斜輝石、斜長石結晶溫度與壓力。

嫦娥六號月球樣品玄武巖中單斜輝石、斜長石-d（國家航天局供圖）

據悉，為確保研究結果的科學性，團隊還通過巖石學模型模擬了嫦娥六號玄武巖結晶過程。以上四種獨立方法得出了一致結果：嫦娥六號玄武巖樣品的結晶溫度約為1100℃，比來自月球正面的嫦娥五號等樣品低約100℃。

研究團隊還通過玄武巖全巖成分，重建原始巖漿化學組成，計算月幔潛能溫度，發(fā)現(xiàn)月球背面月幔潛能溫度（約1400℃）低于月球正面（約1500℃）。

科研團隊還利用月球遙感數(shù)據在更大區(qū)域尺度上進行驗證分析，他們選取了月球正面和背面的月海玄武巖區(qū)域，通過衛(wèi)星遙感獲取的表面巖石化學成分計算，表明月球背面月幔潛能溫度低于正面約70℃，與樣品分析結論相近，這進一步增強了研究成果的可信度。

月球“二分性”現(xiàn)象再添證據

此次研究發(fā)現(xiàn)月球背面月幔相比月球正面更“冷”，這進一步深化了人類對月球“二分性”現(xiàn)象的認識。

“月球正面和背面的有些特性差異非常顯著，”李子穎解釋道，“比如地形地貌：正面相對平坦開闊，有大量我們稱為‘月海’的玄武巖平原，占了正面30%以上；而背面呢，溝壑縱橫、高低起伏，月海分布非常有限，大概只有1%～2%。”

除了地形，物質組成也不一樣。“月球正面富含放射性元素，而背面放射性元素含量則較低。”李子穎說，“這些差異，我們稱為月球的‘二分性’。”

此前研究發(fā)現(xiàn)，月球正面和背面在地形地貌、元素分布和地質單元特征等方面均存在巨大差異。如，正面相對平坦開闊，背面布滿溝壑、峽谷和懸崖，地形起伏也更大，形成類似“盾牌”的復雜地形；月球正面有著較多的月海，這是由早期火山活動形成的平坦的玄武巖區(qū)域，占據了月球正面30%以上，而月球背面只有約1%～2%的月海；月球正面富含放射性元素，而背面相對虧損等。

科研人員觀察月壤樣品（國家航天局供圖）

科學家們將月球正面和背面的差異性稱為“二分性”現(xiàn)象，并將其列為探索月球奧秘的幾個最為關鍵的科學問題之一，并認為這可能與月球的形成與演化歷史密切相關。

月球是研究地球過去的重要參考

“我們不僅僅是在分析月壤，更是在解讀月球的歷史，為探索地球的過去提供借鑒。”李子穎說，“月球就像地球的‘孿生姐妹’，但它保留了更多早期特征，沒有像地球那樣經歷強烈的后期地質改造過程。因此，研究月球，對了解地球的過去具有重要參考意義。”

據李子穎介紹，在月球的探索之路上，中國正從“跟跑”邁向“并跑”，甚至在部分領域實現(xiàn)“領跑”。“過去我們更多是‘跟跑’，現(xiàn)在不少方面是‘并跑’，甚至在月球背面采樣返回這樣的任務中，我們是‘領跑’。”

近年來，隨著嫦娥工程推進，中核集團核工業(yè)北京地質研究院建立月球樣品分析檢測實驗室，開展模擬月壤實驗，為真正的月壤研究打下堅實基礎。“月壤研究不僅僅是科學問題，也是一個系統(tǒng)工程。”李子穎說，“從申請獲得樣品到保存、分析，每一個環(huán)節(jié)都需要較高的技術支撐。”

關于未來，李子穎透露，團隊將繼續(xù)圍繞月球核能元素、年代學、礦物組成等方面展開深入研究。“相信關于月球樣品的每一次深入分析，都可能帶來驚喜。月球的秘密，還遠未被完全揭開。”