12月23日中午，一份珍貴的嫦娥五號(hào)備份存儲(chǔ)月球樣品運(yùn)抵湖南長沙。韶山作為全國唯一的月球樣品異地容災(zāi)備份存儲(chǔ)基地，將承擔(dān)保存珍貴樣品的重要使命。
時(shí)間回到2020年12月17日，嫦娥五號(hào)返回器攜帶1731克月球樣品成功返回地面，首次實(shí)現(xiàn)了我國地外天體采樣返回，也是人類時(shí)隔44年再次將月球樣品帶回地球，我國成為世界上第三個(gè)從月球取回樣品的國家。
月球上火山活動(dòng)何時(shí)停止?月幔到底有多“干”?從嫦娥五號(hào)月球樣品的研究成果，可以對月球演化有一個(gè)全新認(rèn)識(shí)。
月球“長壽”了8億歲
嫦娥五號(hào)在月球上的著陸點(diǎn)位于風(fēng)暴洋西北處呂姆克山附近，遠(yuǎn)離“阿波羅”和“月球號(hào)”采樣點(diǎn)，這也是人類首次在月表最年輕火山巖區(qū)進(jìn)行采樣。
研究證明，嫦娥五號(hào)月球樣品為一類新的月海玄武巖，填補(bǔ)了美國和前蘇聯(lián)月球采樣任務(wù)的“空白”。該玄武巖樣品鈦鐵礦含量相當(dāng)高，豐度甚至接近阿波羅月海玄武巖的最高值，這表明嫦娥五號(hào)著陸區(qū)歷史上可能曾經(jīng)發(fā)生過多次火山噴發(fā)活動(dòng)。
對于人類來說，月球的“真實(shí)年齡”一直是個(gè)秘密。
火山活動(dòng)是一顆星球生命力的象征。火山活動(dòng)的停止，意味著這顆星球進(jìn)入到沉寂狀態(tài)，失去活力，相當(dāng)于已經(jīng)“死去”了。
那么，月球的火山活動(dòng)究竟是在何時(shí)停止的?此前，人類通過對來自美國、前蘇聯(lián)的月球樣本和地球上月球隕石的研究證實(shí)，月球巖漿活動(dòng)至少持續(xù)到大約28至30億年前，古老的巖漿噴發(fā)活動(dòng)留下的黑色玄武巖形成了所見的“月海”。
科研人員對嫦娥五號(hào)月球樣品玄武巖巖屑中的礦物質(zhì)進(jìn)行分析，確定玄武巖形成年齡為20.30±0.04億年，表明月球直到20億年前仍存在巖漿活動(dòng)，比以往月球樣品限定的巖漿活動(dòng)延長了約8億年。也就是說，和人類原先的認(rèn)知相比，月球“長壽”了8億歲。
月幔非常“干”
月球最晚期巖漿活動(dòng)的成因一直是未解之謎，目前科學(xué)界存在兩種可能的解釋：月幔源區(qū)中富含放射性元素以提供熱源，或富含水以降低熔點(diǎn)。對此，最新研究給出了全新認(rèn)知。
研究表明，嫦娥五號(hào)月球樣品玄武巖初始熔融時(shí)并沒有卷入富集鉀、稀土元素、磷的“克里普物質(zhì)”，嫦娥五號(hào)月球樣品富集“克里普物質(zhì)”的特征，是由于巖漿后期經(jīng)過大量礦物結(jié)晶固化后，殘余部分富集而來。這一結(jié)果排除了嫦娥五號(hào)著陸區(qū)巖石的初始巖漿熔融熱源來自放射性生熱元素的主流假說，揭示了月球晚期巖漿活動(dòng)過程。
同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，月幔源區(qū)的水含量僅為1至5微克/克，也就是說月幔非常“干”。這一發(fā)現(xiàn)也排除了月幔初始熔融時(shí)因水含量高而具有低熔點(diǎn)，導(dǎo)致該區(qū)域巖漿活動(dòng)持續(xù)時(shí)間異常延長的猜想。
多位國際專家表示，該系列成果“提供了迄今為止月球上確定的最年輕的玄武巖的證據(jù)”“改變了我們對月球熱歷史和巖漿歷史的認(rèn)識(shí)”。
(湖南日報(bào)全媒體記者 彭可心 整理)
責(zé)編：歐小雷
來源：湖南日報(bào)·華聲在線
