点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:揭开月背火山活动之谜
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

揭开月背火山活动之谜

来源:光明网-《光明日报》2024-11-18 10:04

  嫦娥六号在月球背面着陆位置。中国科学院供图

   11月15日,我国科学家采用嫦娥六号月球样品做出的首批两项独立研究成果,同时刊登在国际学术期刊《自然》与《科学》杂志。两项研究首次揭示月球背面约28亿年前仍存在年轻的岩浆活动,填补了月球玄武岩样品在该时期的记录空白。其中一项研究表明月背岩浆活动42亿年前就存在,至少持续了14亿年。这些研究为人们了解月球演化提供了关键科学证据。

  厘清月球正面背面物质组成差异的机遇

  国际科学界通过阿波罗任务等认识到月球正面最古老的月海火山活动可以追溯至40亿年前。2021年以来,我国科学家通过嫦娥五号月球样品,证明月球正面20亿年前仍然存在较大规模的岩浆活动,并利用样品中的火山玻璃珠揭示了月球正面甚至在1.2亿年前还存在小规模的火山活动。

  由于月球具有二分性,月球正面和背面在形貌、成分、月壳厚度、岩浆活动等方面存在显著差异,但其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。此前,科学界对于月球背面的认识主要基于遥感研究。2024年6月25日,我国嫦娥六号月球探测器首次完成人类从月球背面采样的壮举,携带1935.3克样品返回地球,这些样品采集于月球背面的南极-艾特肯盆地,该盆地是月球上最大、最深且最古老的盆地,这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。

  月海玄武岩由月幔发生部分熔融产生的岩浆上升喷发至月表形成,是探索月球内部物质组成和热演化的重要窗口。因此,嫦娥六号月球样品研究的首要任务就是确定玄武岩岩屑的年龄和岩浆源区性质。

  月背火山活动至少持续了14亿年

  在发表于《自然》的研究中,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李献华和研究员李秋立,与来自中国科学院国家天文台的研究团队,从5克月球样品中分选出108颗大于300微米的玄武岩岩屑,定年结果显示,嫦娥六号着陆点在28(28.07±0.03)亿年前存在火山活动,且岩浆来自亏损克里普物质(KREEP,富集钾、稀土和磷等元素的物质)的源区;其中一颗高铝玄武岩岩屑揭示42亿年前存在来自富集克里普物质源区的火山活动。

  综合来看,月球背面火山活动至少持续了14亿年,且月幔源区经历了从克里普物质富集到亏损的转变。此外,同位素定年结果与撞击坑统计定年结果基本一致,指示了月球正面和背面遭受陨石撞击的概率相当。

  《自然》多位审稿人指出这是一项“令人兴奋”的研究,研究团队采取细致谨慎的态度首次对月球背面玄武岩进行了地质年代学分析,提供了高质量、高水准的数据。其中一位审稿人表示:“这是第一个来自嫦娥六号月球样品的地质年代学研究,对月球和行星科学界具有重要意义,也会引起更广泛的关注。”

  嫦娥六号低钛玄武岩形成于距今28.3亿年前的火山喷发

  在发表于《科学》的研究中,中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所研究员徐义刚和高级工程师张乐领衔的团队对玄武岩屑中微小含锆矿物(<5微米)以及斜长石和晚期填隙物开展了同位素分析,标定嫦娥六号低钛玄武岩形成于距今28.3亿年前的火山喷发,并指示其具有一个十分亏损不相容元素的月幔源区。这样的月幔源区难以发生显著规模的熔融及相应的玄武岩火山活动,并最终导致了南极-艾特肯盆地内缺乏大规模的月海玄武岩。

  传统观点认为,月球背面的月壳较厚,抑制了月海玄武岩喷发,导致月球正面和背面的月海分布不对称。但这不能解释为什么月壳很薄的南极-艾特肯盆地也匮乏大规模的月海玄武岩。此次研究表明,月海玄武岩的分布除受月壳厚度影响外,月幔源区的物质组成也是重要的控制因素。

  《科学》杂志审稿人认为,该研究报道了嫦娥六号月球样品中的玄武岩岩屑的岩相分析、高精度年龄和同位素特征,为认识整个月球的地质历史提供了独特的视角。其中一位审稿人写道:“研究结果新颖,它们将引起广大读者的兴趣。”

   (记者 齐芳 崔兴毅)

[ 责编:焦子原 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 万亩山花迎春来 山乡美景助共富

  • 江苏无锡:泰伯庙会展吴韵风采

独家策划

推荐阅读
中国科学院近代物理研究所核结构研究团队与合作者通过高精度实验,明确了一种钼同位素释放其储存能量的关键机制,在原子核能量可控释放研究领域取得重要进展。
2026-02-26 09:46
电感器如同现代电子设备的“心脏”,让电流有序流动、设备稳定工作。
2026-02-26 09:35
“AI保姆”“智能教育助手”等产品,正以前所未有的速度和深度涌入未成年人的世界。不少家长感叹,这位无所不能、无时不在的“数字家教”成了解放自己的好帮手。
2026-02-26 13:44
全球人工智能技术迭代创新按下“快进键”,与各行业各领域的融合应用持续拓展深化。
2026-02-26 13:44
AI操控的机器人虽难以完全替代实验科学家,但AI系统已开始接管人类的数据分析师、研究编码员等工作。
2026-02-26 10:04
截至2025年,我国发明专利申请量已连续多年位居全球第一,成为名副其实的专利大国。
2026-02-26 09:55
他们走过了一段从弱到强、从“备胎”到“主角”的孤勇之路,实现了国内超低温大型制冷机市场从被国外100%垄断到国产化替代的“跨越式发展”。
2026-02-26 09:49
人工智能技术及其应用的跨领域、跨层级、跨主体特征,决定了其安全治理天然具有高度复杂性和协同需求。最后,面对人工智能技术快速迭代、应用场景动态迁移、风险形态持续演化的鲜明特点,制度体系必须具备敏捷响应与动态调适的智慧与弹性。
2026-02-25 09:45
曾经只存在于科幻电影中的“太空采矿”,正逐渐从文艺作品中的构想走进现实。
2026-02-25 09:49
新一轮科技革命的浪潮中,数字化与智能化已成为竞争关键,以开放的姿态推动实体经济与数字技术深度融合,必将推动我国制造业发展更上一层楼。
2026-02-25 09:45
当天,李秋立和4位“战友”——同所研究员胡森、陈意、杨蔚及中国科学院国家天文台(以下简称国家天文台)副研究员周琴,共同获得2025年度中国科学院杰出科技成就奖基础研究奖。
2026-02-25 09:45
在2月19日发表于《科学》的一篇论文中,研究人员描述了一种疫苗,作为鼻腔喷雾剂,它不仅能让小鼠对新冠病毒、流感病毒免疫,还能抵御所有呼吸道疾病。实验表明,接受4剂鼻腔疫苗的小鼠对新冠病毒和其他冠状病毒,以及引发多种呼吸道感染的细菌都产生了免疫力。
2026-02-25 09:45
在人体免疫系统中,T细胞犹如一支守护健康的“特种部队”,负责执行全身细胞的“安全检查”。该研究揭示,组氨酸能精准定位TCR分子识别癌细胞和启动癌细胞清除程序的“关键按钮”位点。
2026-02-25 09:45
《庄子・人间世》有云,“乘物以游心”——或许正是“驭AI而不役于AI”的最好注解。
2026-02-24 14:01
清晰界定科普的价值定位,探索高效的实现路径,有助于推动科普事业高质量发展。
2026-02-24 13:23
AI技术的竞争早已超越产品层面,上升到创新生态、治理能力与产业话语权的综合博弈。
2026-02-24 10:09
当你惊叹于自动驾驶汽车流畅的避障,或陶醉于无人机集群精准的编队表演时,可能并未察觉,支撑这些智能场景的海量数据正在无数边缘节点间疾速奔流。
2026-02-24 09:16
近日,一支国际科学家团队从西南极洲腹地带回了228米长的远古岩石与沉积物,这是人类迄今从冰盖下获取的最长岩芯。
2026-02-24 09:33
当前AI算力普遍面临“内存墙”问题,即计算时数据的存储与运算分处于不同区域,“隔墙”调用严重制约了AI芯片性能提升。
2026-02-24 09:23
目前,主流锂电池正极材料大多使用钴、镍等无机矿物,这类材料面临资源、成本、安全及柔性不足等多重挑战。相比之下,有机电极材料取材广泛,其分子可灵活设计且自身柔韧,被视为极具潜力的“绿色电池新星”。
2026-02-24 09:21
加载更多