中国科学家根据对嫦娥五号月壤的研究提出了新的月球热演化模子，揭开了困扰学术界的一大谜团：为何月球在距今20亿年前依然有火山活动。
这是月球不同时期岩浆及热演化表示图（中国科学院地质与地球物理研究所供图）
中国科学院地质与地球物理研究所研究员陈意介绍，月球形成于约45亿年前，质量只有地球的约1%，对于如此小的天体来讲，理论上它应该快速冷却，很早就制止火山活动，成为“死亡”星球。
嫦娥五号月壤样品的返回，引发了新一轮的月球研究高潮。2021年10月中国科学家在《天然》杂志上发表了三篇文章，展现了月球火山活动可以不停持续到20亿年前，革新了人类对月球岩浆活动和热演化历史的认知。
专家介绍，月球玄武岩是月幔（相当于地球的地幔）部门熔融形成的岩浆经火山喷发至月球外貌冷却结晶形成的岩石。国际学者对持续冷却的月幔发生部门熔融曾提出两种假说：一是放射性元素生热导致月幔升温；另一假说是假如水含量高，会降低月幔熔点。
然而中国科学家对嫦娥五号玄武岩的研究展现月幔源区并不富含放射性生热元素，且非常“干”，清除了以上两种假说。因此，月球火山活动为什么持续如此之久，成为新一轮月球研究中的未解之谜。
中国科学院地质与地球物理研究所扫描电镜与电子探针实验室工程师原江燕在分析嫦娥五号月壤身分。（中国科学院地质与地球物理研究所供图）
针对这一问题，陈意率领科研团队选取了27颗具有代表性的嫦娥五号玄武岩岩屑，采用了最新研发的扫描电镜能谱定量扫描技术分析了岩屑的全岩主要身分，联合一系列岩石学和热力学模拟盘算，乐成规复了嫦娥五号玄武岩的初始岩浆身分，并与阿波罗样品的初始岩浆进行对比，推算出它们的劈头深度和温度。
研究发现，与阿波罗样品相比，年轻的嫦娥五号玄武岩的初始岩浆含有更多的钙和钛，这表明嫦娥五号玄武岩的月幔源区有更多的富钙富钛物质的到场。这部门物质恰恰是月球岩浆洋晚期结晶的产物，且具有易熔的特性，它的到场会明显降低月幔的熔点，诱发月幔部门熔融形成年轻的月球玄武岩。进一步的模拟盘算效果表现，月球内部经历十几亿年的持续冷却，温度仅仅降低了约80摄氏度。
陈意说，该项研究表明，尽管月球内部在持续缓慢冷却，月球岩浆洋晚期结晶的易熔组分不停到场到深部月幔，不但为月幔“补钙补钛”，还降低了月幔的熔点，从而降服了缓慢冷却的月球内部环境，引发恒久持续的月球火山作用。
该项成果在最新一期美国《科学进展》杂志上发表。
编辑 / 张姗
来源 / 新华社 |
