11月15日，中国科学家采用嫦娥六号采回的月球背面样品做出的首批两项独立研究成果，同时刊登在国际学术期刊《自然》与《科学》杂志。两项研究首次揭示月球背面约28亿年前仍存在年轻的岩浆活动，这一年龄填补了月球玄武岩样品在该时期的记录空白。其中一项研究表明月背岩浆活动42亿年前就存在，至少持续了14亿年。这些研究为人们了解月球演化提供了关键科学证据。
国际科学界通过阿波罗任务、Luna任务等认识到月球正面最古老的月海火山活动可以追溯至40亿年前。2021年以来，中国科学家通过嫦娥五号返回的月壤样本，证明月球正面20亿年前仍然存在较大规模的岩浆活动，并利用嫦娥五号样品中的火山玻璃珠揭示了月球正面甚至在1.2亿年前还存在小规模的火山活动。
由于月球具有“二分性”，月球正面和背面在形貌、成分、月壳厚度、岩浆活动等方面存在显著差异，但其形成机制仍然悬而未决，是月球科学研究中亟待解决的关键问题。此前，科学界对于月球背面的认识主要基于遥感研究，2024年6月25日，我国嫦娥六号月球探测器在人类历史上首次携带1935.3克月球背面样品返回地球，这些样品采集于月球背面的南极-艾特肯盆地，该盆地是月球上最大、最深且最古老的盆地，为厘清月球正面和背面物质组成的差异、破解月球二分性之谜提供了难得的机遇。
月海玄武岩由月幔发生部分熔融产生的岩浆上升喷发至月表形成，是探索月球内部物质组成和热演化的重要窗口。因此嫦娥六号返回样品研究的首要任务就是确定玄武岩岩屑的年龄和岩浆源区性质。
在发表于《自然》的研究中，中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员李献华和研究员李秋立，与来自中国科学院国家天文台的研究团队根据5克月壤中分选出大于300微米的108颗玄武岩岩屑定年研究的结果，揭示嫦娥六号着陆点28（ 28.07 ± 0.03）亿年前存在火山活动，且岩浆来自亏损克里普物质（KREEP，富集钾（K）,稀土（REE）和磷（P）等元素的物质）的源区；其中一颗高铝玄武岩岩屑揭示42亿年前存在来自富集克里普物质源区的火山活动。
综合来看，月球背面火山活动至少持续了14亿年以上，且月幔源区经历了从克里普物质富集到亏损的转变。此外，同位素定年结果与撞击坑统计定年结果基本一致，指示了月球正面和背面遭受陨石撞击的概率相当。
▲嫦娥六号返回月壤样品中记录的两期玄武质火山活动及其月幔源区性质示意图
来源：中国探月航天
编辑：陈飚
监制：祁首冰
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