月幔揮發(fā)性元素為何丟失？嫦娥六號月壤高精度同位素分析揭秘
中新網(wǎng)北京1月13日電 (記者 孫自法)月球早期的月幔月壤大型撞擊事件是否及如何影響月球深部？月幔中等揮發(fā)性元素為何丟失？作為地球的天然衛(wèi)星和距離最近的天體，月球上這些懸而未決的揮發(fā)何丟謎題一直備受關注。
來自中國科學院地質與地球物理研究所的性元最新消息稱，該所田恒次研究員團隊最近通過對嫦娥六號采自月球背面月壤樣品的素為失嫦高精度鉀同位素分析，首次發(fā)現(xiàn)月球南極-艾特肯盆地撞擊事件導致月幔中等揮發(fā)性元素丟失，娥號這為理解大型撞擊對月球演化的高精影響，以及破解月球二分性的度同成因等，提供了關鍵信息。位素
本項研究成果相關示意圖。分析中國科學院地質與地球物理研究所 供圖嫦娥六號月壤研究這項重要進展的揭秘成果論文，北京時間1月13日凌晨在國際學術期刊《美國國家科學院院刊》上線發(fā)表。月幔月壤
論文第一作者和通訊作者田恒次研究員表示，揮發(fā)何丟在本項研究中，性元研究團隊對毫克級嫦娥六號玄武巖單顆粒進行了高精度鉀同位素分析，素為失嫦結果顯示，娥號與來自月球正面的阿波羅樣品相比，嫦娥六號玄武巖具有更高的鉀-41/鉀-39比值。
研究團隊在實驗室分析數(shù)據(jù)。中國科學院地質與地球物理研究所 供圖為追溯這一異常信號的根源，研究團隊逐一檢查了宇宙射線照射、巖漿過程等多種可能因素，最終確認是撞擊事件改變了月幔的鉀同位素組成，造成鉀的虧損與同位素升高。在撞擊產(chǎn)生的瞬時高溫高壓過程中，較輕的同位素(如鉀-39)往往優(yōu)先逃逸，導致殘余物質中同位素比值升高。
田恒次指出，揮發(fā)性元素的丟失很可能會使背面的巖石更難熔，從而減少火山活動，這為理解月球正背面不對稱的地質演化歷史提供了關鍵線索。
研究團隊在實驗室分析數(shù)據(jù)，進行交流。中國科學院地質與地球物理研究所 供圖據(jù)研究團隊介紹，小行星撞擊是月球自形成以來最主要的外動力地質過程，其塑造出遍布月表的撞擊坑與盆地，并顯著改變了月表的地形地貌以及化學成分。然而，月球早期的大型撞擊事件是否及如何影響月球深部，此前并不清楚。嫦娥六號任務采集到月球最大撞擊盆地南極-艾特肯盆地的樣品，為研究大型撞擊及其效應提供了關鍵樣品。
同時，高精度同位素分析能夠通過測量同位素比值的微小變化，精準捕捉月球早期撞擊事件留下的信息。其中，中等揮發(fā)性元素(如鉀、鋅、鎵等)的同位素體系具有特殊的研究價值，這些元素在撞擊產(chǎn)生的高溫條件下易發(fā)生揮發(fā)與分餾，其同位素組成能夠反映撞擊過程中的溫度、壓力及物質來源信息，被譽為是揭示撞擊規(guī)模、殼-幔物質改造的關鍵“同位素指紋”。(完)
