?1月13日，中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所田恒次研究員團隊的一項研究，為人類理解月球演化史提供了關(guān)鍵性線索。該團隊通過分析嫦娥六號從月球背面帶回的樣品，首次證實南極-艾特肯盆地的巨型撞擊事件，導致月球深部幔中的中等揮發(fā)性元素大量丟失。相關(guān)成果發(fā)表于國際權(quán)威期刊《美國國家科學院院刊》，為破解月球正背面“不對稱”之謎打開了新思路。
??對月球而言，小行星撞擊是貫穿其歷史的“主要塑造者”。數(shù)十億年來，無數(shù)小行星撞擊形成了月表遍布的撞擊坑與盆地，不僅改變了月球的表面形貌，還重塑了表層物質(zhì)的化學組成。但長期以來，科學家們一直困惑：早期這些威力驚人的大型撞擊，是否能穿透月表影響到月球深部？又會以何種方式改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)？
??這個謎題的破解，離不開關(guān)鍵樣品的支撐。嫦娥六號任務(wù)的重大突破之一，就是從月球最大的撞擊盆地——南極-艾特肯盆地采集到了珍貴樣品。這個太陽系內(nèi)已知最大的撞擊坑，其形成時的劇烈程度遠超月球其他區(qū)域，是研究大型撞擊效應(yīng)的“天然實驗室”。
??要讀懂這些月球“土特產(chǎn)”里的遠古信息，科學家們用上了“同位素指紋”這一精密工具。在地質(zhì)研究中，高精度同位素分析就像“時光偵探”，能通過測量同位素比值的微小變化，捕捉到億萬年地質(zhì)事件留下的痕跡。其中，鉀、鋅、鎵等中等揮發(fā)性元素的同位素體系尤為關(guān)鍵——它們在高溫環(huán)境下容易揮發(fā)分離，其同位素組成能清晰記錄下撞擊時的溫度、能量，以及物質(zhì)來源等核心信息。
??田恒次研究團隊將研究焦點放在了鉀元素上。他們對毫克級的嫦娥六號玄武巖單顆粒樣品進行了高精度鉀同位素分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個明顯的異常：與月球正面的阿波羅樣品和大量的月球隕石相比，嫦娥六號樣品的鉀-41與鉀-39比值顯著更高。
??為了找到這個異常信號的根源，團隊逐一檢查了宇宙射線照射、巖漿活動、外來隕石的貢獻等多種可能性，最終鎖定了巨型撞擊事件。原來，在小行星撞擊產(chǎn)生的瞬時高溫高壓環(huán)境中，較輕的鉀-39會像水蒸氣一樣優(yōu)先逃逸，而相對較重的鉀-41逃逸的則較少，這就導致了殘余物中鉀-41/鉀-39比值的升高。這一發(fā)現(xiàn)直接證實，南極-艾特肯盆地的撞擊事件不僅改變了月幔的鉀同位素組成，還可能造成其它揮發(fā)分的丟失。
??更重要的是，這一過程很可能重塑了月球背面的地質(zhì)演化軌跡。研究團隊推測，月幔中鉀等揮發(fā)性元素的減少，很可能會削弱后續(xù)火山活動。這也為解釋月球正背面的“二分性”提供了關(guān)鍵信息——為何月球正面火山活動更頻繁、玄武巖分布更廣，而背面卻相對“安靜”，或許正是這次巨型撞擊導致的揮發(fā)分丟失埋下了伏筆。
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