科技日報訊 （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(tǒng)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(qū)動機制。相關(guān)研究成果8月23日在線發(fā)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(fā)。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(fā)現(xiàn)了兩類幾乎形成于同一時期的特殊玄武巖，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(fā)現(xiàn)，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(tǒng)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(guān)，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(fā)淺部月幔部分熔融，導致火山噴發(fā)。
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，研究還發(fā)現(xiàn)，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。