科技日?qǐng)?bào)記者 陸成寬

月球“晚年”仍存在火山活動(dòng)的奧秘揭開(kāi)。通過(guò)系統(tǒng)研究嫦娥六號(hào)月球樣品，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所等單位的研究團(tuán)隊(duì)，成功揭示月球“晚年”火山活動(dòng)的熱驅(qū)動(dòng)機(jī)制。相關(guān)研究成果23日在線發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》雜志。

長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家普遍認(rèn)為月球在30億年前就已“休眠”，但我國(guó)嫦娥五號(hào)和六號(hào)任務(wù)帶回的樣品顯示，月球在20億至28億年前仍有火山噴發(fā)。這引發(fā)了一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：到底是什么提供了熱量，讓月球在衰老期還保持“活力”？

在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)在嫦娥六號(hào)樣品中發(fā)現(xiàn)了兩類幾乎形成于同一時(shí)期的特殊玄武巖，但它們的成分和來(lái)源深度卻有很大差異。一類是源自月幔深處的超低鈦玄武巖，另一類是來(lái)自較淺月幔的低鈦玄武巖?！巴ㄟ^(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，這些巖石來(lái)自月球早期巖漿海洋冷卻形成的兩種不同巖層?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)所徐義剛院士說(shuō)。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，月球晚期火山活動(dòng)可能與富水或放射性元素有關(guān)，但嫦娥五號(hào)、六號(hào)樣品推翻了這一假說(shuō)?；趯?duì)嫦娥六號(hào)兩類玄武巖的對(duì)比，研究團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)新的熱動(dòng)力機(jī)制：隨著月球冷卻，其巖石圈不斷增厚，深部巖漿難以直接噴出，只能滯留在月幔淺部輝石巖層的底部。這些“被卡住的”巖漿可向上傳導(dǎo)熱量，從而觸發(fā)淺部月幔部分熔融，導(dǎo)致火山噴發(fā)。

“同時(shí)，我們還分析了全月球遙感數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)30億年以來(lái)月球火山活動(dòng)的熱動(dòng)力機(jī)制，主要依靠自下而上的熱傳輸?！闭撐牡谝蛔髡?、中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)所副研究員汪程遠(yuǎn)介紹，有趣的是，研究還發(fā)現(xiàn)，月球正面和背面的晚期火山巖石化學(xué)特征存在差異，表明月球正面和背面的月幔組成可能不同，這為理解月球的不對(duì)稱演化提供了新線索。

徐義剛表示，這項(xiàng)研究不僅刷新了人們對(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)機(jī)制提供了重要參考。