新闻 发表于 2025-4-14 14:56

【中国航天】中国研究表示月球背面地幔含水量较低,附中英文文件下载

作者:微信文章
空天所向,无远勿届

中国研究人员分析了嫦娥六号月球探测任务采集的岩石样本,发现月球背面地幔的水含量明显低于正面。

这项由中国科学院地质与地球物理研究所胡森教授领导的研究,为理解月球内部结构和演化提供了新的线索。



内容

研究团队的研究成果发表在《自然》杂志上,揭示了CE6月海玄武岩的地幔源区每克仅含1至1.5微克水。这远低于之前从近地表样本推断出的地幔水含量。在过去二十年的月球研究中,近地表样本的浓度从每克1微克到200微克不等。



CE6 月海玄武岩中岩浆水的演化路径。

月球内部的水含量为理解月球的形成和随后的热化学演化提供了重要线索。嫦娥六号 (CE6) 任务从月球背面的南极 - 艾特肯撞击盆地带回了样本,为研究背面地幔的水含量提供了机会。在这里,我们报告了 CE6 月海玄武岩中磷灰石和熔体包裹体的水丰度和氢同位素组成,它们源自月幔的部分熔融。估计 CE6 月海玄武岩的母岩浆的水丰度为 15–168 μg g −1,δD 值为 −123 ± 167‰。我们估计地幔源区的水丰度为 1–1.5 μg g −1,这表明背面地幔可能比正面地幔更干燥。



位于月球正面的风暴克里普地体(PKT)的钍含量高于其他主要地球化学区域,例如长石高地和南极-艾特肯盆地(SPA)。由于钍和水在岩浆分异过程中是不相容元素,它们倾向于在熔体中而不是结晶矿物中聚集。这种地球化学行为支持了这样一种观点:月球背面SPA盆地下的地幔可能本质上更干燥。

为了验证这一假设,科学家们对CE6月海玄武岩中的熔融包裹体和磷灰石矿物进行了检测,这是迄今为止从SPA盆地带回的首批样品。结果显示,玄武岩母岩浆的水浓度为每克15至168微克。利用这些数值,研究人员估算出源地幔的水含量仅为每克1至1.5微克。



这种含水量的差异强化了月球内部水化作用存在半球分裂的论据。它与月球两个半球之间观测到的其他明显不对称现象相呼应,对月球形成理论,尤其是大撞击假说,具有重要意义。

这一发现对月球硅酸盐部分的大部分水含量提供了更精确的估计,并增强了我们对水如何影响月球地质发展的理解。

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