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研究破解月球内部“贫瘠”之谜 揭示月幔“超亏损”特征

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2025-07-11 12:45:47  央广网

中国科学家对嫦娥六号从月球背面南极-艾特肯盆地采集的28亿年前玄武岩样品进行了研究，揭示了月球背面月幔物质的“超亏损”特征，并提出两种可能的成因模型。这项成果为全面了解月球早期壳-幔演化历史提供了关键信息。

研究成果论文由中国科学院国家天文台联合多家科研院校的研究团队共同完成，并于北京时间7月9日夜间以封面文章形式在国际知名学术期刊《自然》上线发表。

月球正面和背面存在巨大差异，正面相对平坦，有广阔的玄武岩平原；背面则高地遍布，月海稀少。过去所有的月球采样任务都只在月球正面进行，月球背面样本的缺失使得背面深部月幔特征一直是未解之谜。2024年6月，中国嫦娥六号任务成功实现人类首次月球背面采样，从南极-艾特肯盆地内月海区域带回珍贵的月球背面样本，这为研究月球背面的深部月幔物质打开了前所未有的窗口。

研究团队对嫦娥六号采回样品中28亿年前的玄武岩屑进行详细研究，包括观察岩石结构、矿物成分和特殊的同位素分析。结果发现，形成这些玄武岩的初始原料即月球内部的深部物质状态极其贫瘠，专业上称为“超亏损”，这意味着它非常缺乏那些容易熔融、随岩浆上涌的元素。

为了解释这种极端的“超亏损”特性是如何形成的，研究团队提出了“先天贫瘠”和“后天改造”两种可能的模型。“先天贫瘠”模型认为，在月球形成初期，整个月球是一个巨大的岩浆海洋。这个岩浆海洋在冷却结晶时，重的矿物沉到底部，形成下月幔；轻的矿物浮到顶部形成月壳。在这个过程中，不容易进入早期结晶矿物的元素被带走，留下深部的残余物质本身就非常贫瘠。这些深部的残余物质只需要小比例的部分熔融和较高的分离结晶作用就可以形成嫦娥六号玄武岩浆。

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