中秋將至，當人們仰望夜空中的明月，總會被那輪皎潔的玉盤所吸引。自古以來，月亮便是文人墨客筆下永恒的主題，承載著無數浪漫想象與情感寄托。從李白的“床前明月光”到神話中的廣寒宮，月球始終是人類探索未知的重要對象。如今，隨著中國探月工程的不斷推進，這顆神秘的星球正逐漸揭開它的面紗。

2024年6月25日，一個令全球科學界矚目的時刻到來：嫦娥六號返回器攜帶1935.3克月球背面土壤樣本成功返回地球。這批珍貴的月壤不僅填補了人類獲取月背樣本的空白，更為研究月球演化提供了關鍵素材。北京大學地球與空間科學學院李揚研究員團隊與核工業北京地質研究院、山東大學等單位合作，對這些樣本展開了深入研究。

研究團隊采用多種方法對月壤樣本進行分析。他們運用礦物溫壓計技術，通過測定樣本中礦物的元素組成，反推出這些礦物形成時的環境溫壓條件。為確保結果的準確性，團隊同時使用了三種不同的溫壓計進行獨立計算，并采用巖石學模型進行驗證。結果顯示，嫦娥六號樣本的結晶溫度約為1100攝氏度，比來自月球正面的樣本低約100攝氏度。

進一步的研究發現，月球背面地幔的潛能溫度約為1400攝氏度，而正面地幔的溫度則達到1500攝氏度左右。這一溫差為理解月球的“二分性”提供了直接證據。所謂月球二分性，是指月球正面和背面在地質特征上的顯著差異，如正面有廣闊的月海而背面則以崎嶇的高地為主。

為了驗證這一結論的可靠性，研究團隊還結合了月球遙感數據。他們在嫦娥六號著陸區域附近選取了形成年代相近的月球正面玄武巖區域，通過衛星遙感獲取的表面巖石化學組成進行分析。結果顯示，月球背面地幔溫度比正面低約70攝氏度，這與直接分析月壤樣本得出的結論高度一致。

這項研究的意義不僅在于揭示了月球內部的溫度差異，更為理解月球的演化歷史提供了新視角。月球背面的南極-艾特肯盆地是月球上最大、最深的古老撞擊盆地，形成于約43億年前。嫦娥六號在此采集的樣本可能包含了月球早期演化的重要信息，有助于科學家重建月球的形成過程。

參與這項研究的不僅有資深科學家，還有一批年輕的學子。北京大學地球與空間科學學院的本科生和研究生深度參與了月壤樣本的分析工作。2022級地球化學專業本科生何潛、鄭燁與2023級本科生付卓玥在學校本科生科研計劃的支持下，參與了與月球樣品相關的研究項目。他們的成果成為課題組針對嫦娥樣品工作的重要組成部分。

研究團隊面臨的挑戰之一是樣本量的稀缺。他們僅獲得了300毫克月壤樣本，其中可用于分析的部分被限制在100毫克以內。為了充分利用這些珍貴樣本，團隊成員輪流值守，在多個實驗室同步推進實驗，接力開展樣品巖石學和地球化學的多項關鍵指標測試。經過兩個月的緊張工作，他們終于獲得了精確的測試數據。

月球背面的神秘面貌也隨著研究的深入逐漸清晰。由于地月之間的“潮汐鎖定”效應，月球的自轉周期與公轉周期相同，導致我們永遠只能看到月球的同一面。月球背面崎嶇的表面布滿了密密麻麻的隕石坑，記錄著太陽系早期撞擊事件的痕跡，而正面則以廣闊的月海為特征。這種差異的成因一直是科學界爭論的焦點。

此次研究首次利用月球樣品揭示了月背的地幔熱狀態，為理解月球的“雙面性”提供了巖石學與地球化學的直接證據。研究結果表明，月球背面地幔比正面更冷，這一發現支持了月球在形成初期可能經歷了不對稱演化的假說。

當人們再次仰望中秋的明月時，這輪曾引發無數遐想的玉盤已不再那么神秘。中國的探月工程正在一步步揭開月球的面紗，而年輕一代的科學家們也在這場探索中嶄露頭角。他們用實際行動證明，對宇宙的詩意想象可以轉化為科學的突破與創新。