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嫦娥六號(hào)攜1935克月壤樣品歸來(lái)，創(chuàng)造了人類首次月背采樣返回的歷史。一年多來(lái)，中國(guó)多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)的多項(xiàng)突破性研究成果登上國(guó)際學(xué)術(shù)期刊，刷新人類對(duì)月球的認(rèn)知。

科研人員展示即將進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的月球樣品。新華社記者 金立旺 攝

校準(zhǔn)月球“時(shí)間標(biāo)尺”

月球表面密布的撞擊坑，是記錄其數(shù)十億年演化的“時(shí)間刻度”。長(zhǎng)期以來(lái)，人類可用于定年的月球樣品均來(lái)自月球正面。

中國(guó)科學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)在樣品中發(fā)現(xiàn)距今42.5億年的古老蘇長(zhǎng)巖。這些由南極-艾特肯盆地大型撞擊事件熔融巖漿結(jié)晶而成的產(chǎn)物，成為追溯月球早期歷史的寶貴“錨點(diǎn)”。結(jié)合高分辨率遙感圖像，研究人員統(tǒng)計(jì)著陸區(qū)及整個(gè)南極-艾特肯盆地的撞擊坑密度，修正了沿用數(shù)十年的月球撞擊坑年代學(xué)模型，讓人類解讀月球演化的“時(shí)間標(biāo)尺”更加精準(zhǔn)。

揭示月背“造物奇跡”

吉林大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在樣品中首次發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)天然形成的單壁碳納米管和石墨碳。這種在地球上需人工合成的關(guān)鍵材料，卻可以在月球極端環(huán)境中自然孕育。

中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，作為反映顆粒流動(dòng)性的關(guān)鍵指標(biāo)，月背樣品的休止角顯著大于月球正面樣品，流動(dòng)特性更接近地球黏性土體，為未來(lái)月球探測(cè)器著陸、月球基地建設(shè)提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。

解開月球“生銹”和水源謎題

山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)在樣品中首次發(fā)現(xiàn)微米級(jí)赤鐵礦和磁赤鐵礦晶體，也就是月球上“生銹”的土壤和巖石，揭示出全新的月球氧化反應(yīng)機(jī)制與大型撞擊密切相關(guān)。

中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)識(shí)別出CI型碳質(zhì)球粒隕石的撞擊殘留物，推測(cè)此前在月球樣品中檢測(cè)到的具有正氧同位素特征的水，很可能來(lái)自這類隕石的撞擊貢獻(xiàn)。這意味著，隕石不僅塑造月球地貌，更是為月球輸送水和有機(jī)質(zhì)的“宇宙快遞員”，為未來(lái)月球水資源利用指明方向。

解碼月球地質(zhì)變遷

科研人員在樣品中發(fā)現(xiàn)全新類型的月球南極-艾特肯盆地撞擊熔巖，并據(jù)此精準(zhǔn)測(cè)定盆地形成于42.5億年前；揭示月背在約42億年前和28億年前均存在火山活動(dòng)，且持續(xù)時(shí)間至少14億年；發(fā)現(xiàn)月球磁場(chǎng)強(qiáng)度在28億年前曾出現(xiàn)反彈，并非單調(diào)衰減；測(cè)得月背月幔水含量，發(fā)現(xiàn)其顯著低于正面，指示月球內(nèi)部水分布存在“二分性”。

通過(guò)對(duì)樣品中玄武巖中的金屬元素“超虧損”狀態(tài)的研究，研究人員推測(cè)巨型撞擊事件引發(fā)強(qiáng)烈火山活動(dòng)，對(duì)淺部月幔進(jìn)行“大抽血”——大量巖漿被噴發(fā)或侵入地殼，剩余月幔物質(zhì)的“不相容”元素被近乎榨干。

同時(shí)，隨著月球冷卻，巖石圈增厚導(dǎo)致深部巖漿滯留月幔淺部，巖漿向上傳導(dǎo)熱量觸發(fā)淺部月幔熔融，最終又引發(fā)火山噴發(fā)。這一發(fā)現(xiàn)，刷新了人類對(duì)月球熱演化歷史的認(rèn)知，也為解釋其他無(wú)大氣小型天體的火山活動(dòng)提供了重要參考。

未來(lái)，中國(guó)將持續(xù)推動(dòng)月球樣品的國(guó)際共享，隨著研究的深入，中外科學(xué)家還將解鎖更多宇宙奧秘。