嫦娥五號月球樣品研究成果發佈 刷新月球演化傳統認知_風聞

來源：微信公眾號“中國探月工程”

10月19日，中國科學院發佈嫦娥五號月球科研樣品最新研究成果，多項突破性進展給出了對月球演化的全新認識。嫦娥五號月球樣品研究結果顯示，月球直到20億年前仍存在岩漿活動，晚期岩漿活動的月幔源區並不富含放射性生熱元素，而且非常“幹”。該系列研究由中國科學院地質與地球物理研究所和國家天文台主導，聯合多家研究機構共同開展，相關成果形成4篇論文，在《國家科學評論》發表1篇，在國際學術期刊《自然》發表3篇。

月海玄武岩漿的持續時間和地球化學特徵是理解月球熱-化學演化的“鑰匙”。此前的研究已證實，月球岩漿活動至少持續到大約28億至30億年前。但對於月球岩漿活動停止的確切時間，科學界一直存在爭議。

研究發現，嫦娥五號月球樣品為一類新的月海玄武岩，不同於美國和蘇聯採集返回的月球樣品。科研人員對嫦娥五號月球樣品玄武岩岩屑中50餘顆富鈾礦物進行分析，確定玄武岩形成年齡為20.30±0.04億年，表明月球直到20億年前仍存在岩漿活動，比以往月球樣品限定的岩漿活動延長了約8億年。

月球最晚期岩漿活動的成因一直是未解之謎，目前科學界存在兩種可能的解釋：月幔源區富含放射性元素以提供熱源，或月幔富含水從而降低其熔點。

最新研究發現，嫦娥五號月球樣品玄武岩的月幔源區並不富集“克里普物質”。由於“克里普物質”富含放射性生熱元素，這一結果證明月幔放射性生熱元素並不是形成嫦娥五號月球樣品玄武岩的主要原因。

對於岩漿源區是否富含水，科研團隊測定了嫦娥五號月球樣品玄武岩中的水含量和氫同位素組成，發現月幔源區的水含量僅為1至5微克/克，也就是説月幔非常“幹”。這一發現也排除了月幔富水而具有低熔點，導致該區域岩漿活動持續時間異常延長的猜想。

嫦娥五號玄武岩樣品中磷灰石和熔體包裹體的水含量和氫同位素組成

嫦娥五號玄武岩中磷灰石和岩漿包裹體背散射掃描電子顯微鏡圖像

（a）合金靶中的玄武岩岩屑（顆粒號406-010，023）的全貌圖，該岩屑主要由橄欖石（Ol）、輝石（Px）、長石（Pl）和鈦鐵礦（Ilm）組成，可見少量鐵橄欖石（Fa）、隕硫鐵（Tro）、尖晶石（Sp）、磷灰石（Apa）和石英（Q）。

（b）、（c）和（d）分別為該岩屑的局部圖。（b）圖可見被鈦鐵礦包裹的熔體包裹體（MI）。（c）和（d）顯示磷灰石主要產出於粒間區域，呈自形或半自形

根據大撞擊起源假説，原始地球與一個火星大小的星子碰撞，形成了一個圍繞地球的、由高温岩漿和氣體組成的“盤”。當温度開始冷卻時，硅酸鹽等物質首先聚集形成月球（圖1），而水屬於強揮發的物質，會以氣態形式向太空逃逸而丟失。因此，這種方式誕生的月球，幾乎不含水，是一個近乎乾透了的星球。嫦娥五號月球樣品的研究成果進一步為月球起源及演變提供了支撐證據，為月球熱演化歷史研究提出了新的科學問題，對未來的月球探測和研究提出了新的方向。

我們歡迎國內外科學家加入對這些數據和樣品的研究行列。目前，月球樣品研究主要由國內科研機構牽頭開展，也有國外的科學家加入中國團隊開展聯合研究。後續，我們將出台相關政策，秉持“平等互利、和平利用、包容發展”的原則，擴大國際交流與合作，為人類和平利用太空、推動人類命運共同體提供更多中國智慧、中國方案、中國力量。

後續科研成果本平台將繼續發佈。