國際首次！我國科學(xué)家測得月球背面月幔水含量

記者9日從中國科學(xué)院獲悉，我國科學(xué)家利用嫦娥六號月球樣品，首次測得月球背面月幔的水含量小于2微克/克，表明月球背面月幔非常“干”。此項成果將為更好開展月球起源與演化相關(guān)研究提供有力支撐，相關(guān)論文已在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。

月球樣品采樣位置及月幔水含量特征。以往11次月球采樣都集中在月球風(fēng)暴洋地體，估算月幔水含量為1-200微克/克

圖片來源：中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所

月球由風(fēng)暴洋、斜長巖高地和南極艾特肯盆地（SPA）三大地體組成，在形貌和物質(zhì)組成上呈現(xiàn)顯著的二分特征。月幔處于月殼與月核之間，位于月球表面以下約60千米至1000千米處。月幔水含量在揭示月球起源、巖漿活動、資源環(huán)境效應(yīng)等方面具有重要意義。

風(fēng)暴洋地體的釷含量明顯高于南極艾特肯盆地，由于釷和水在巖漿演化過程中均表現(xiàn)為不相容元素，更傾向于賦存在熔體中，據(jù)此可推測月球背面月?？赡苷嬖箩８案伞?。

目前為止，人們對月球背面月幔水含量的認(rèn)識尚屬空白。2024年6月，嫦娥六號任務(wù)首次完成人類從月球背面采樣的壯舉，帶回1935.3克珍貴樣品，采樣點位于月球背面南極-艾特肯盆地內(nèi)的阿波羅撞擊坑。

嫦娥六號月壤的全巖成分是低鈦、低鋁、低鉀的玄武巖，化學(xué)成分跟嫦娥五號不一樣。玄武巖里面很少有橄欖石，月背樣品很大程度上不同于月球正面，已報道的嫦娥六號玄武巖主期次噴發(fā)年齡為28億年，這些玄武巖為認(rèn)識月幔水的時空演化提供了重要機(jī)遇。

這是2024年9月24日在月球樣品實驗室拍攝的月球樣品。

圖片來源：新華社（新華社記者 金立旺 攝）

為了揭示SPA盆地下腹月幔的水含量，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所胡森研究員和林楊挺研究員與南京大學(xué)惠鶴九教授研究團(tuán)隊借助納米離子探針（NanoSIMS）對嫦娥六號玄武巖樣品中的熔體包裹體和磷灰石進(jìn)行了水含量與氫同位素的分析。

玄武巖的母巖漿來自月幔巖石的部分熔融，由于月幔部分熔融形成的熔體可能經(jīng)歷過演化，他們采用了H2O/Ce比來估算嫦娥六號玄武巖月幔源區(qū)的水含量。結(jié)果顯示，嫦娥六號玄武巖的源區(qū)月幔水含量僅有1-1.5微克/克。正面玄武巖月幔源區(qū)的水含量均值為7.5微克/克，火山玻璃珠的月幔源區(qū)水含量為70.3微克/克，明顯高于嫦娥六號玄武巖月幔源區(qū)的水含量（1.25微克/克），說明背面月幔比正面月幔更干，并提出正背面月幔水含量具有二分性的猜想。未來更多月球背面的返回樣品將有助于確證月幔水含量二分性猜想。

《自然》審稿人認(rèn)為，此項研究首次測得月球背面月幔的水含量，具有高度的原創(chuàng)性，是該研究領(lǐng)域中一項意義重大的發(fā)現(xiàn)。

綜合來源：新華社、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所等