9日,中国科学院发布了嫦娥六号月球样品的新发现——首次发现月球背面玄武岩来自极其亏损的源区,这可能指示原始月幔的极度亏损或缘于大型撞击事件导致的熔体抽取,揭示大型撞击事件可能对月球深部圈层演化产生巨大影响。该发现首次揭开月球背面深部月幔的演化历史,相关论文在国际学术期刊《自然》发表。
月球具有“二分性”,其正面和背面在形貌、成分、月壳厚度、岩浆活动等方面存在显著差异。由于之前月球样品大多来自月球正面,人们对于月球背面的认识主要基于遥感研究,因此月球“二分性”的形成机制仍然悬而未决,是月球科学研究中亟待解决的关键问题。
嫦娥六号在人类历史上首次携带1935.3克月球背面样品返回地球,这些样品采集于月球上最大、最深且最古老的撞击坑——南极-艾特肯盆地,为厘清月球正面和背面物质组成的差异、破解月球“二分性”之谜提供了难得的机遇。
中国科学家在这方面的研究已经领先一步。除了上述月背演化研究,此次还有其他3项研究同时登上本期《自然》:首次揭示月背在约42亿年前和28亿年前经历了两期不同的玄武质火山活动,表明火山活动持续时间长;首次获得月背古磁场信息,发现月球磁场强度可能在28亿年前发生过反弹,指示月球发电机磁场并非单调衰减而是存在波动;首次获得月球背面月幔的水含量,发现其显著低于正面月幔,指示月球内部水分布也存在“二分性”。这4项研究由中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院国家天文台与南京大学等科研团队完成。
中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员吴福元说:“南极-艾特肯盆地是月球三大构造单元之一,直径约2500千米,该撞击坑形成的能量大约相当于原子弹爆炸的1万亿倍,但这种大型撞击到底对月球演化造成怎样的影响,一直是未解之谜。这4项研究成果首次系统揭示了南极-艾特肯大型撞击的效应,让人类对月球的认识更进一步。”
【短评】
建立月球研究的中国学派
嫦娥六号月球样品的相关研究成果,引起了国际学术界的高度关注。英国开放大学行星科学与探测教授马赫什·沙南说:“尽管人类获得月球样本已超过50年,包括阿波罗计划、月球号任务采集的样品以及大量月球陨石,但嫦娥六号样本的研究正在颠覆月球科学领域许多长期建立的假说与理论,迫使我们重新审视这些理论。”
听着这样的评价,怎能不让人有扬眉吐气之感!
在中国探月工程实施之前,我国月球研究总体而言处于“跟随”位置。原因很好理解,“巧妇难为无米之炊”——在中国探月计划实施之前,中国唯一的月球样本,是美国赠送的阿波罗号采集的月球岩石样本,只有1克。
从嫦娥一号到嫦娥六号,中国探月工程的每一步都给我们带来许多惊喜,特别是嫦娥六号首次从月球背面采样并返回。这1935.3克宝贵的月壤,使得月球样品研究进入“嫦娥时代”,开启了人类认识月球的新纪元,也为中国月球研究走向世界前列奠定了基础。
一年来,中国科学家们已经利用嫦娥六号月球样品取得许多科学突破。例如,揭秘样品的物理、矿物和地球化学基本特征;提出月球岩浆活动是月壳厚度以及源区物质组成共同作用的结果,为月海玄武岩分布的“二分性”提供了全新认识;首次精确测定南极-艾特肯盆地形成于42.5亿年前,让人类在了解太阳系早期大型撞击历史方面有了更精确的“宇宙时钟”标尺……
“我们希望能够尽快建立月球研究的中国学派!”中国科学院院士吴福元说,“来自月球背面的样本,让我们看到了一个‘不一样’的月球。我相信,我们中国科学家一定能在月球研究上作出原创性、突破性贡献!”
不止月球研究。中国科学院国家天文台研究员李春来认为,随着中国探月工程稳稳的“三步走”,随着更多“一手数据”获取,中国行星科学也将从“跟跑”迈向“并跑”,甚至在某些领域实现引领,为丰富人类知识宝库特别是加深对宇宙的认识,作出中国贡献!(作者:齐芳)
(原载于《光明日报》 2025-07-10 08版)