科技日報記者 陸成寬
月球“晚年”仍存在火山活動的奧秘揭開。通過系統研究嫦娥六號月球樣品，來自中國科學院廣州地球化學研究所等單位的研究團隊，成功揭示月球“晚年”火山活動的熱驅動機制。相關研究成果23日在線發表于《科學進展》雜志。
長期以來，科學家普遍認為月球在30億年前就已“休眠”，但我國嫦娥五號和六號任務帶回的樣品顯示，月球在20億至28億年前仍有火山噴發。這引發了一個關鍵問題：到底是什么提供了熱量，讓月球在衰老期還保持“活力”？
在這項研究中，研究團隊在嫦娥六號樣品中發現了兩類幾乎形成于同一時期的特殊玄武巖，但它們的成分和來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，另一類是來自較淺月幔的低鈦玄武巖。“通過模擬實驗，我們發現，這些巖石來自月球早期巖漿海洋冷卻形成的兩種不同巖層。”論文通訊作者、中國科學院廣州地球化學所徐義剛院士說。
傳統觀點認為，月球晚期火山活動可能與富水或放射性元素有關，但嫦娥五號、六號樣品推翻了這一假說。基于對嫦娥六號兩類玄武巖的對比，研究團隊提出了一個新的熱動力機制：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”巖漿可向上傳導熱量，從而觸發淺部月幔部分熔融，導致火山噴發。
“同時，我們還分析了全月球遙感數據，發現30億年以來月球火山活動的熱動力機制，主要依靠自下而上的熱傳輸。”論文第一作者、中國科學院廣州地球化學所副研究員汪程遠介紹，有趣的是，研究還發現，月球正面和背面的晚期火山巖石化學特征存在差異，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稱演化提供了新線索。
徐義剛表示，這項研究不僅刷新了人們對月球熱演化歷史的認知，也為解釋其他無大氣、小型天體的火山活動機制提供了重要參考。
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