嫦娥五號月壤樣品最新研究成果：揭開月球年輕火山成因之謎

IT之家 10 月 22 日訊息，從 2020 年 12 月嫦娥五號返回器攜帶 1731 克月壤樣品成功返回地面至今，共計有 4 批 50 餘克月壤樣品被分發至了 100 多個科研團隊，研究範圍涉及月球地質演化歷史、月球資源分析等。10 月 22 日，《科學進展》線上發表了嫦娥五號月壤樣品的最新研究成果。

據科技日報報道，月球形成於約 45 億年前，它的質量大約只有地球的 1%。對於如此小的天體來講，

理論上它應該快速冷卻而早早地停止火山活動，成為死亡星球

。然而，去年十月，我國科學家對嫦娥五號玄武岩的研究卻發現，月球火山活動一直持續到 20 億年前，月球火山活動為什麼持續如此之久？

IT之家瞭解到，針對這一問題，陳意研究團隊選取了 27 顆具有代表性的嫦娥五號玄武岩岩屑，採用了最新研發的掃描電鏡能譜定量面掃描技術分析了岩屑的全巖主要成分，結合一系列岩石學和熱力學模擬計算，成功恢復了嫦娥五號玄武岩的初始岩漿成分，並與阿波羅號低鈦玄武岩的初始岩漿進行對比，推斷出了它們的起源深度和溫度。

研究發現，與古老的阿波羅低鈦玄武岩相比，年輕的嫦娥五號玄武岩的初始岩漿含有更多的鈣和鈦，指示嫦娥五號玄武岩的月幔源區有更多的富鈣富鈦物質的加入，也就是月幔在二十億年前比三十多億年前含有更多的鈣和鈦。同時，進一步的模擬計算結果顯示，嫦娥五號玄武岩比阿波羅號玄武岩的形成溫度更低，即月球內部經歷十幾億年的持續冷卻後，溫度僅僅降低了約 80 攝氏度。

據此，陳意團隊提出了新的月球熱演化模型：儘管月球內部在持續緩慢冷卻，但是隨著月球岩漿洋晚期結晶的易熔組分不斷加入到深部月幔，

不僅為月幔“補鈣補鈦”，還降低了月幔的熔點

。這一月幔物質混合過程在月球長期演化歷史中可能逐漸加強，有效降低月幔岩石的熔點，從而克服了月球內部的緩慢冷卻，引發了長期持續的月球火山作用。