嫦娥六号样品又有新发现，首次发现月球深部物质丢失

嫦娥六号样品又有新发现,首次发现月球深部物质丢失。大型撞击事件会对月球造成什么影响?来自中国科学院地质与地球物理研究所等单位的科研人员,通过分析嫦娥六号在月球背面南极-艾特肯盆地采集的玄武岩样品,首次揭示约42.5亿年前,南极-艾特肯盆地撞击事件不仅砸出了月球上最大的坑,还“烤焦”了月球背面的深层物质,导致某些易挥发元素丢失。

嫦娥六号任务成功采集了月球最大撞击盆地——南极-艾特肯盆地的样品,为研究南极-艾特肯大型撞击事件及其影响提供了关键样本。“通过高精度同位素分析,科研人员能够检测到同位素比值的微小变化,从而精确捕捉撞击事件留下的痕迹。”论文通讯作者、中国科学院地质与地球物理研究所研究员田恒次说。

其中,钾、锌、镓等中等挥发性元素的同位素体系具有独特的研究价值。在撞击产生的高温环境下,这些元素容易挥发并发生同位素分馏,其同位素组成能够灵敏地反映撞击时的温度、压力以及物质来源。

在这项研究中,研究团队对嫦娥六号带回的玄武岩样品进行了高精度钾同位素分析。结果显示,与来自月球正面的阿波罗样品相比,嫦娥六号玄武岩中,较重的钾同位素(钾-41)比例显著偏高。

为了找出这一差异的原因,研究人员系统排查了宇宙射线照射、岩浆活动、撞击体等多种可能因素,最终确认,是早期大型撞击事件改变了月球深部月幔的钾同位素组成。撞击瞬间的高温高压环境,导致较轻的钾-39同位素更多地挥发逃逸,从而使残留物质中较重的钾-41相对富集。

这种挥发性元素的丢失,很可能进一步抑制了月球背面后期的火山喷发活动。这一发现为理解大型撞击对月球演化的影响,解释月球正面与背面地质演化为何如此不同,提供了关键的科学线索。

据介绍,月球形成以来,小行星撞击是其最主要的外动力地质过程,塑造了遍布月表的撞击坑与盆地,并显著改变了月表的形貌与化学组成。

但月球早期的大型撞击事件是否及如何影响月球深部,仍然不清楚。

研究团队对毫克级嫦娥六号玄武岩单颗粒进行了高精度钾同位素分析。

结果显示,与来自月球正面的阿波罗样品相比,嫦娥六号玄武岩具有更高的钾-41、钾-39比值。

为追溯这一异常信号的根源,研究团队逐一检查了宇宙射线照射、岩浆过程等多种可能因素,证实撞击事件改变了月幔的钾同位素组成,造成钾的亏损与同位素升高。

嫦娥六号样品又有新发现,首次发现月球深部物质丢失。在撞击产生的瞬时高温高压过程中,较轻的同位素(如钾-39)往往优先逃逸,导致残余物质中同位素比值升高,挥发分的丢失很可能抑制了月球背面后期的火山活动,从而为理解月球正背面不对称的地质演化历史提供了关键线索。