首次觀察月球背面的岩石，揭開了火山之謎

來自月球背面的第一批樣本包含月球南極附近令人驚訝的火山活動的跡象。

根據 11 月 15 日發表在《月球》雜誌上的論文，對中國嫦娥六號飛船帶到地球的月球岩石進行的兩項獨立分析表明，這些岩石是由冷卻岩漿形成的，時間相對較晚，大約是 28 億年前。科學和自然。這些測量可能有助於解開為什麼月球背面與正面如此不同的謎團，但也提出了有關月球火山活動歷史的新問題。

月球的兩個面孔就像黑夜和白天，具有不同的地形、化學成分、火山口密度和火山活動的證據。巨大的凝固熔岩池（稱為“mare”）幾乎覆蓋了近側的三分之一。但只有約 2% 的遠端顯示出熔岩流動的跡象。

北京中國科學院地球化學家李秋麗及其同事在《月球正面和背面之間神秘的不對稱性……是一個長期未解的難題》中寫道。自然。

直到最近，人類從月球帶回的所有岩石都來自月球近側。 1960 年代和 1970 年代阿波羅和月球任務的樣本表明，月球在大約 40 億年前火山活動最活躍，並且在大約 30 億年前大部分已經冷卻。中國嫦娥五號任務的岩石顯示，大約20億年前（SN：10/7/21）。

但背面的火山歷史完全是個謎——直到中國的嫦娥六號任務六月（SN：24 年 6 月 5 日）。航天器帶著來自南極艾特肯盆地的近兩公斤月球土壤返回地球，該盆地是最古老、最大的隕石坑，也是月球背面大部分火山物質的來源。

“想像一下，從北美大約 10 個地點獲得岩石樣本，這就是你對地球的了解，”蓋恩斯維爾佛羅里達大學的行星科學家斯蒂芬·埃拉多 (Stephen Elardo) 說道，他沒有參與這項新工作。 “然後突然之間，你從南非或澳大利亞獲得了第一批岩石。現在你可以將其作為另一個數據點來了解整個地球。這基本上就是月球的情況。”

兩個小組使用以下方法檢查了岩石，一種根據物體所含某些放射性元素的相對量來估計其年齡的技術（SN：10/5/21）。

廣州中國科學院地球化學家張樂及其同事研究了 35 塊名為玄武岩的火山岩碎片，發現了它們的特徵。年齡都集中在28.3億年左右，研究人員報告稱科學。 Li 和同事檢查了 108 塊玄武岩碎片發現相似年齡：28.07億年，團隊報告自然。

埃拉多說：“這比我對月球那個區域的預期要年輕很多。”

這是因為兩個小組在樣本中都發現了另一個特徵。這些岩石缺乏鉀、稀土元素（如鈾和釷）和磷等產熱元素（統稱為克里普元素）。在近側，腐爛的克里普元素可以使月幔保持足夠溫暖，足以維持 20 億年前的火山活動。但埃拉多說，如果沒有這些元素，目前還不清楚遠端為何能在如此長的時間內保持熔化狀態。

研究結果也表明火山作用是長期存在的。李的團隊發現了一塊特別引人注目的岩石：一塊富​​含鋁的碎片，其歷史可以追溯到 42 億年前。唯一已知的更古老的月球岩石是隕石，其在月球上的起源未知。與較年輕的樣本一起，這些岩石表明遠端火山活動至少持續了 14 億年。

休斯敦約翰遜航天中心的阿波羅樣本管理員瑞安·齊格勒 (Ryan Zeigler) 表示，考慮到月球半球之間已知的差異，第一批月球背面樣本看起來與近地樣本如此不同也就不足為奇了。但數據仍然令人興奮。

“我認為這只是第一步，”齊格勒說。 “我認為他們將用更多的時間引入更多的技術來研究這些粒子。而且我認為可能還會有更多令人驚訝的事情發生。”