嫦娥五号月壤样品最新研究成果：揭开月球年轻火山成因之谜

CTOnews.com 10 月 22 日消息，从 2020 年 12 月嫦娥五号返回器携带 1731 克月壤样品成功返回地面至今，共计有 4 批 50 余克月壤样品被分发至了 100 多个科研团队，研究范围涉及月球地质演化历史、月球资源分析等。10 月 22 日，《科学进展》在线发表了嫦娥五号月壤样品的最新研究成果。

据科技日报报道，月球形成于约 45 亿年前，它的质量大约只有地球的 1%。对于如此小的天体来讲，理论上它应该快速冷却而早早地停止火山活动，成为死亡星球。然而，去年十月，我国科学家对嫦娥五号玄武岩的研究却发现，月球火山活动一直持续到 20 亿年前，月球火山活动为什么持续如此之久？

CTOnews.com了解到，针对这一问题，陈意研究团队选取了 27 颗具有代表性的嫦娥五号玄武岩岩屑，采用了最新研发的扫描电镜能谱定量面扫描技术分析了岩屑的全岩主要成分，结合一系列岩石学和热力学模拟计算，成功恢复了嫦娥五号玄武岩的初始岩浆成分，并与阿波罗号低钛玄武岩的初始岩浆进行对比，推断出了它们的起源深度和温度。

研究发现，与古老的阿波罗低钛玄武岩相比，年轻的嫦娥五号玄武岩的初始岩浆含有更多的钙和钛，指示嫦娥五号玄武岩的月幔源区有更多的富钙富钛物质的加入，也就是月幔在二十亿年前比三十多亿年前含有更多的钙和钛。同时，进一步的模拟计算结果显示，嫦娥五号玄武岩比阿波罗号玄武岩的形成温度更低，即月球内部经历十几亿年的持续冷却后，温度仅仅降低了约 80 摄氏度。

据此，陈意团队提出了新的月球热演化模型：尽管月球内部在持续缓慢冷却，但是随着月球岩浆洋晚期结晶的易熔组分不断加入到深部月幔，不仅为月幔"补钙补钛"，还降低了月幔的熔点。这一月幔物质混合过程在月球长期演化历史中可能逐渐加强，有效降低月幔岩石的熔点，从而克服了月球内部的缓慢冷却，引发了长期持续的月球火山作用。