月球背面

2024年6月25日，嫦娥六號首次從月球背面采回了1935.3克珍貴的月壤樣品。一年后，中國科學家集中發布了一批月球的研究成果，其中四項重磅核心發現拓展了人類對月球的認識，說明我國行星研究在某些領域開始領跑世界。

01

42.5億年前的大沖撞

嫦娥六號精心挑選在月球背面的南極—艾特肯盆地降落，因為這是月球上最巨大、最古老的傷痕之一，它的直徑達2500千米，深度超過13千米，那里很可能有月球深處的物質，還藏著遠古那次大沖撞的秘密。

通過對月壤中鋯石礦物的深入研究，他們確定那次撞擊在42.5億年前，撞擊產生的熱量讓月球深處的一部分月幔重新融化，形成了獨特的“撞擊熔巖”。這是人類首次發現月背撞擊熔巖，通過這種新型巖石，科學家得以了解類地天體被撞擊時會發生怎樣的變化。

02

更持久的火山活動

之前的科學家只能研究月球正面的火山活動，通過嫦娥五號在月球正面的探測發現那里的火山活動在20億年前停止，并據此確定月球正面的火山在30億年前基本停止。

然而，科學家通過對月球背面的月壤研究發現，月球背面在42億年前和28億年前有兩次火山活動的高峰，期間火山持續時間超過14億年，產生了大量玄武巖。

這改寫了我們對月球火山活動的認知：月背的火山活動比月球正面的火山活動更為古老，這說明月球內部的熱演化過程存在多階段的加熱機制，遠比人們之前認識的更為復雜。

月球正面和背面的樣品

03

月球磁場的心跳

科學家用超導磁力儀精確測量了4顆毫米大小的月巖微粒，獲得了月球背面的古磁場數據，他們發現月球磁場強度在28億年前曾發生反彈，磁場強度達到了地球的1/3。而非阿波羅計劃認為的月球磁場只是簡單的持續衰減。這一現象就像月球的心跳突然加速了，這暗示月球內核存在重啟可能。

然而，磁場波動記錄雖然是破解月球內部動力演化的關鍵，但這些記錄就像一串神秘的密碼，其中尚有很多未解之謎。

04

陰陽相隔的含水量

通過對月壤樣品中磷灰石礦物的分析，我國科學家首次確定了月球背面月幔的含水量為1-1.5微克/克，遠遠低于月球正面的7.5微克/克。這說明月球內部水分布并不均勻，正面多，背面少的特征十分明顯。

這就像一個神秘的水世界被一分為二，成了干濕兩個區域。科學家認為，這可能與南極—艾特肯撞擊事件有關，這次猛烈的撞擊讓月球地下深處的月幔噴了出來，月幔中水這類揮發性物質到達月表后就逸散到了太空，科學家給這片區域的月幔起名為“超虧損月幔”。這種月幔不僅沒有水，連鉀、磷、稀土等元素也很缺乏，以后我們開發月球礦產時，可以繞開這些貧瘠的“沙漠”。

月球南半球，圓圈為南極—艾特肯盆地，嫦娥4號6號著陸點

05

月球原來是個兩面派

通過我國科學家這一年來的研究，我們可以確認月球的背面與正面在地形地貌、月壤成分、月殼厚度等方面有著明顯的差異。至于造成這種明顯差異的原因，目前有兩種猜測：一是，月幔在巖漿洋冷卻結晶時就因成分不一，冷卻時就造成了這種不同，這被稱為“原始差異說”。二是“撞擊改造說”，這種假說認為造成南極—艾特肯盆地的這次大撞擊引發了火山活動，這抽干了淺層月幔中的揮發性元素，讓正背月面的二分性變得更為明顯。

月球的成分和地球極為相似，地球早期也可能經歷過類似的大型撞擊事件，通過對月球的研究，我們也許能夠更好地理解當今地球的地質結構，并找出行星演化的深層規律。

嫦娥六號的自拍照

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編輯｜張毅

主編｜黎坤

總編輯｜吳新

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