國家航天局和國家原子能機構(gòu)近日聯(lián)合發(fā)布嫦娥六號月球背面樣品研究最新成果——中國科學(xué)家基于嫦娥六號月球背面樣品（月壤）研究發(fā)現(xiàn)，月球背面月幔相比月球正面更“冷”。

中核集團首席科學(xué)家李子穎說，月球正面和背面的差異性被稱為“二分性”現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)進一步深化了人類對月球“二分性”現(xiàn)象的認識，為月球正面與月球背面的月幔溫度差異提供了巖石學(xué)與地球化學(xué)等科學(xué)依據(jù)，為月球演化和“二分性”特征研究提供了關(guān)鍵科學(xué)數(shù)據(jù)。

該研究結(jié)果由中核集團核工業(yè)北京地質(zhì)研究院、北京大學(xué)、山東大學(xué)共同合作完成，已刊發(fā)于《自然·地球科學(xué)》官網(wǎng)。這也是繼2022年中核集團科研團隊在月壤研究中發(fā)現(xiàn)新礦物“嫦娥石”后，核與航天跨行業(yè)、跨專業(yè)聯(lián)動取得的新成果。

月球就像一本記錄太陽系歷史的書籍，月幔是這本書中的“核心章節(jié)”。月幔位于月殼之下，是月球體積最大的組成部分，月球古老的火山活動正是由月幔物質(zhì)上涌形成的。因此，月幔等月球內(nèi)部特征對月球演化研究至關(guān)重要。

中核集團核工業(yè)北京地質(zhì)研究院嫦娥六號月球樣品研究團隊成員李婷告訴記者，相比嫦娥五號，嫦娥六號月壤樣品更細、更碎，很多看起來長得比較好的巖屑，打開了之后里面全是裂隙，尋找目標(biāo)礦物的工作量為此翻了一倍。

科研團隊利用可“偵探”的多種手段，對嫦娥六號從月球背面帶回的玄武巖樣品進行了精細分析。他們通過對月壤玄武巖樣品中典型單斜輝石、斜長石等礦物的成分分析，運用“單斜輝石單礦物溫壓計”“單斜輝石—熔體平衡溫壓計”“斜長石—熔體平衡溫壓計”3種不同的溫壓計，計算玄武巖形成的溫度與壓力。為確保研究結(jié)果的科學(xué)性，團隊還通過巖石學(xué)模型模擬了嫦娥六號玄武巖結(jié)晶過程。以上4種獨立方法得出一致結(jié)果：嫦娥六號玄武巖樣品的結(jié)晶溫度約為1100℃，比來自月球正面的嫦娥五號等樣品低約100℃。

研究團隊還通過玄武巖全巖成分重建原始巖漿化學(xué)組成，計算月幔潛能溫度，發(fā)現(xiàn)月球背面月幔潛能溫度（約1400℃）低于月球正面（約1500℃）；選取月球正面和背面的月海玄武巖區(qū)域，通過衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)獲取的表面巖石化學(xué)成分計算，表明月球背面月幔潛能溫度低于正面約70℃，與樣品分析結(jié)論相近，這進一步增強了研究成果的可信度。