月球是我们地球的近邻,唯一的天然卫星。这次中国科学家们使用嫦娥六号从月球背面带回的样品,揭示了大型撞击事件对月球演化产生的关键作用。月球正面和背面的地质特征有明显的差异,比如月壳厚度、月海分布还有火山活动历史都有很大不同,“月球二分性”这个谜团一直困扰着科学家们。中国科学院地质与地球物理研究所田恒次研究员率领的团队聚焦于南极-艾特肯(SPA)盆地这个最大、最古老的撞击坑,直径约2500公里。这个盆地形成于约43亿年前的一次惊天动地的天体碰撞。这次撞击被认为可能深刻改变了月球的热力学状态和物质分布,但一直缺乏直接证据证实。田恒次团队利用嫦娥六号从SPA盆地内采集的玄武岩样品进行了非常精细的钾同位素分析。这个实验捕捉到了嫦娥六号样品中的钾-41/钾-39比值系统性偏高的信号。这个发现引起了团队成员们的极大兴趣。 田恒次团队在排除了宇宙射线照射等影响因素之后,证实这个异常信号是南极-艾特肯盆地形成时造成的。撞击产生的极端高温高压环境导致挥发分丢失,较轻的钾-39同位素更具挥发性,所以它更容易散失。这就导致残余月幔物质中钾元素总量减少和比值升高。 这个发现意义深远,揭示了巨型撞击如何影响月球的演化。由于巨型撞击抽干了局部月幔的挥发分与部分生热元素,所以抑制了该区域后期内部热演化和火山喷发。这就解释了为什么月球背面月海玄武岩覆盖面积远小于正面。 这次基于嫦娥六号月球背面样品的研究是中国行星科学深度融入国际前沿、实现从跟跑转变为领跑的重要体现。通过嫦娥工程后续任务的持续推进和更多样品分析,我们对月球这个近邻的认知必将被不断刷新,为理解太阳系早期剧烈撞击历史和行星演化规律贡献更多中国智慧与中国方案。