來源:山東大學
2025-07-14 22:43:07
齊魯網·閃電新聞7月14日訊 近日,山東大學發布全球首個“月球鎂環檢測報告”,相關研究成果在國際學術期刊《通訊-地球與環境》發表。這一突破性成果,成為訴說月球形成與演化的新線索。
這項研究聚焦的是月球背面一個特別神秘的地方:南極-艾肯(SPA)盆地邊緣的“富鎂輝石環”??梢园阉胂蟪墒菄@著這個巨型撞擊坑的一圈“骨架”或者“礦物項鏈”。
科學家們早就通過遙感發現,這一圈區域可能藏著一種來自月球深部被稱為“富鎂、低鈣的輝石”的特殊礦物。
現在,隨著嫦娥六號把月壤樣品從這個區域附近帶回地球,科學家們終于第一次得以揭開這個“骨架”的真實面貌,確認它到底是由什么組成的,就像第一次近距離看清一塊遠古化石的結構。
據介紹,SPA盆地是月球上最大、最古老、最深的撞擊盆地,同時也是太陽系類地行星上最大的隕石坑,占整個月球表面的近八分之一。
最新研究表明,嫦娥六號著陸點的月壤中,約有31%至40%的物質來源于SPA內部一個叫Chaffee S的隕石坑。這些深部碎屑像被“太空爆破”一般拋射出來,跨越了近百公里,最后落到了嫦娥六號的取樣區。這種“天外來客”級的地質運送機制,為人類提供了窺探月球深層的天然樣品。
該研究由山東大學空間科學與技術學院行星科學團隊牽頭完成,第一作者、山東大學博士后曹海軍介紹,通過對返回樣品的精細分析,他們發現所謂“鎂環”物質其實主要是一種由斜長石(占比63%–67%)和低鈣輝石(25%–27%)構成的亞鐵蘇長巖。
這種礦物組合與月球南極-艾肯盆地的早期撞擊熔融巖的成分差異明顯,尤其斜長石的比例大大升高,說明在撞擊事件之后,月殼物質大量混入(約61%–63%),經歷復雜的“重塑”,才形成今天這一富鎂、富斜長石的特殊環形地質單元。
這一發現為研究月球深部物質如何在巨大撞擊下“翻涌上來”、如何重新混合并冷卻定型提供了直接證據。
更令人驚喜的是,這次研究還用拉曼光譜技術識別出了樣品中多達16種主要礦物,發現其成分與月球正面(如2020年中國返回的嫦娥五號樣本)截然不同:其中幾乎不含橄欖石和鈦鐵礦。這種差異像是月球正反兩面講述的兩段地質“成長故事”,為我們理解整個月球的形成與演化增加了新的線索。
此外,科研團隊還提出了一個“五階段月球土壤演化模型”,從最初的巖漿噴發,到遠距離撞擊引發的物質混合,再到后期的反復粉碎、空間風化與膠結,最終形成今天的模樣。完整描繪了這批月壤如何從“巖石”走向“土壤”,也揭示了月球表層的復雜演化路徑。
這份“月背檢測報告”,不僅是首份對SPA鎂環礦物組成的實物研究成果,更是人類首次以實物樣品為基準,驗證月球衛星數據的嘗試。它為我們建立更準確的月球地質模型、研究月球深部結構、判斷未來可采資源乃至為深空探測選址提供堅實的基礎。
正如曹海軍所說:“這次任務,就像是在月球最古老的巖層中采集了一片拼圖,讓我們離完整的月球演化圖景又近了一步?!?br/>
閃電新聞記者 孫偉 通訊員 林竹 車慧卿 王一晗 報道
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