嫦娥六号样品 揭秘月球“晚年”火山之谜

作为地球的天然卫星，月球的起源与演化一直备受关注。科学界普遍认为，月球在约30亿年前已进入“休眠”，火山活动基本停止。

然而，中国嫦娥五号、六号任务分别带回月球正面20亿年前和背面28亿年前形成的玄武岩样品，证实月球在“晚年”依然存在火山喷发。这引出关键科学疑问：月球如何在冷却后仍保持内部活力？

中国科学院广州地球化学研究所汪程远副研究员、徐义刚院士团队，与香港大学钱煜奇博士等合作，对嫦娥六号样品展开系统性研究。成果论文已于23日凌晨发表在国际学术期刊《科学进展》。

研究发现，嫦娥六号样品中存在两类形成时间接近（约28亿至29亿年前），但成分与来源深度不同的玄武岩：一类来自约120公里深的“超低钛玄武岩”，另一类则来自60至80公里深的“低钛玄武岩”。

通过模拟月球内部高温高压环境，研究团队确认，这些岩石源自早期岩浆海洋冷却后形成的不同岩层。长期以来，科学界曾推测月球晚期火山活动与富水或富含放射性元素有关，但嫦娥五号、六号样品的研究均否定了这一假说。

团队提出新的热动力机制：随着月球逐渐冷却，岩石圈不断增厚，深部岩浆难以直接喷发，只能滞留在月幔浅部辉石岩层底部。这些“被困”的岩浆会向上传导热量，触发浅部月幔局部熔融，从而引发火山喷发。

进一步分析全月球遥感数据后，研究人员发现，30亿年前后火山活动的热源机制发生转变：30亿年前热源多样，包括放射性物质、潮汐力和撞击效应等；而30亿年之后则以“自下而上”的热传输为主，使年轻火山活动的源区集中在浅部月幔。

数据还显示，月球正面晚期火山岩的化学特征接近嫦娥五号样品，而背面则更接近嫦娥六号的“超低钛玄武岩”，显示月幔组成存在差异：正面浅部富含钛铁矿，而背面则相对较少，为理解月球正背面不对称演化提供了新证据。

研究团队指出，嫦娥六号样品的系统性成果不仅刷新了人类对月球热演化的认知，也为理解其他无大气小天体的火山活动提供了重要参考。