國家航天局與國家原子能機構近日聯合宣布,基于嫦娥六號月球背面樣品的研究取得突破性進展。我國科研團隊首次通過月壤分析證實,月球背面月幔溫度較正面更低,這一發現為理解月球演化過程中的“正背差異”現象提供了關鍵科學依據。
研究由中核集團核工業北京地質研究院牽頭,聯合北京大學、山東大學團隊共同完成,相關成果已發表于國際權威期刊《自然·地球科學》。月球月幔作為月殼下方的核心層,占據月球大部分體積,其物質上涌直接驅動了月球早期的火山活動,因此月幔特性是揭示月球演化歷史的關鍵線索。
科研團隊采用多維度分析方法,對嫦娥六號帶回的玄武巖樣品展開深入研究。通過單斜輝石單礦物溫壓計、單斜輝石-熔體平衡溫壓計及斜長石-熔體平衡溫度計等三種獨立技術手段,結合巖石學模型模擬,團隊得出一致結論:月球背面玄武巖結晶溫度約為1100℃,較月球正面同類樣品低約100℃。進一步通過全巖成分重建原始巖漿化學組成,計算顯示背面月幔潛能溫度約1400℃,低于正面約100℃。
為驗證這一結論,研究團隊利用月球遙感數據對更大范圍月海玄武巖區域展開分析。通過衛星獲取的表面巖石化學成分計算,結果顯示背面月幔潛能溫度較正面低約70℃,與實驗室分析結果高度吻合,顯著提升了研究成果的可信度。
月球“正背差異”現象長期困擾科學界。此前研究顯示,月球正面地形相對平坦,月海覆蓋面積超過30%,且富含放射性元素;而背面則布滿溝壑峽谷,月海面積不足2%,放射性元素含量顯著低于正面。這種地形、元素分布及地質單元的顯著差異,被科學家定義為月球的“二分性”特征,其形成機制與月球演化歷史密切相關。
此次研究通過月壤樣品與遙感數據的雙重驗證,首次從溫度角度揭示了月球正背面月幔的差異,為理解月球“二分性”現象提供了巖石學與地球化學層面的直接證據。這一發現不僅深化了人類對月球內部結構的認知,也為后續月球探測任務的科學目標制定提供了重要參考。











