本報北京8月24日電 （吳月輝、何旭）一直以來(lái)，科學(xué)家普遍認為月球在30億年前就已“休眠”，火山活動(dòng)基本停止。然而，我國嫦娥五號和嫦娥六號任務(wù)分別帶回了20億年和28億年前形成的玄武巖樣品，證實(shí)月球在所謂“晚年期”依然發(fā)生了火山噴發(fā)。這引出了一個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題：是什么熱動(dòng)力機制支撐著(zhù)月球在“晚年”仍保持活力？

針對這一謎題，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所的汪程遠副研究員與徐義剛院士團隊，聯(lián)合香港大學(xué)錢(qián)煜奇博士等，對嫦娥六號月球樣品開(kāi)展了系統性研究，成功揭示了月球年輕火山活動(dòng)的源區特征與熱驅動(dòng)機制。相關(guān)成果于北京時(shí)間8月23日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》。

研究團隊在嫦娥六號樣品中識別出兩類(lèi)形成時(shí)間相近（約28億年前和29億年前）但成分和來(lái)源深度迥異的玄武巖：其中，一類(lèi)是源自月幔深處（超過(guò)120公里）的超低鈦玄武巖；另一類(lèi)低鈦玄武巖則來(lái)自較淺的月幔（60—80公里）。通過(guò)模擬月球內部的高溫高壓環(huán)境，研究人員發(fā)現，這兩類(lèi)巖石來(lái)自月球早期巖漿海洋冷卻后形成的兩種不同巖層：普通的輝石巖層和含鈦鐵礦的輝石巖層。

傳統觀(guān)點(diǎn)曾推測，月球晚期火山活動(dòng)可能與源區富水或富含放射性生熱元素有關(guān)，但嫦娥五號、六號樣品均否定了這一假說(shuō)：它們的源區既“干燥”又缺乏放射性生熱元素?；趯︽隙鹆杻深?lèi)玄武巖的對比，研究團隊提出了一個(gè)新的熱動(dòng)力機制：隨著(zhù)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)。

為進(jìn)一步驗證該模型，團隊還分析了全月球遙感數據，發(fā)現距今30億年前后月球火山活動(dòng)的熱動(dòng)力機制發(fā)生明顯轉變：30億年前熱源復雜多樣，可能包括放射性物質(zhì)、潮汐力和隕石撞擊等；而30億年之后則趨于單一，自下而上的熱傳輸機制占據主導，使得年輕月球火山活動(dòng)的源區集中在淺部月幔。

對全月球遙感數據的進(jìn)一步分析顯示，月球正面的晚期火山巖石化學(xué)特征基本與嫦娥五號玄武巖相近，而背面則更接近嫦娥六號的超低鈦玄武巖。這表明月球正面和背面的月幔組成可能存在差異：正面月幔淺部含鈦鐵礦較多，而背面則相對較少。這一發(fā)現為理解月球的不對稱(chēng)演化提供了新線(xiàn)索。

該研究不僅刷新了人們對月球熱演化歷史的認知，也為解釋其他無(wú)大氣、小型天體的火山活動(dòng)機制提供了重要參考。