北大红楼日志丨11月18日

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11月15日，中国科学家采用嫦娥六号采回的月球背面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，这一年龄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14亿年以上。这些研究为人们了解月球演化提供了关键科学证据。

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，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。

在发表于《自然》杂志的研究中，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中国科学院地质与地球物理研究所研究员李秋立，与来自中国科学院国家天文台的研究团队根据5克月壤中分选出大于300微米的108颗玄武岩岩屑定年研究的结果，揭示嫦娥六号着陆点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(K)、稀土(REE)和磷(P)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。

在发表于《科学》杂志的研究中，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。