嫦娥六号样品研究再获进展，我国科学家从中发现了月球“晚年”还保持火山喷发活力的热动力机制。相关论文8月23日凌晨发表于国际学术期刊《科学进展》。

30亿年“内心”还有余温

火山喷发是一颗星球“活着”的重要“体征”，火山岩石就是星球“心跳”的真实记录。

一直以来，科学家普遍认为月球在30亿年前就已“长眠”，火山活动基本停止。然而，中国探月工程却在一步步改写月球演化的教科书——我国嫦娥五号、嫦娥六号任务分别带回了20亿年和28亿年前形成的玄武岩样品，证实月球的“内心”在30亿年前还有余温，依然还有火山活动。

那么，岩浆哪里来？将岩石熔融并喷出的热量又从哪里来？

针对这一关键科学问题，中国科学院广州地球化学研究所副研究员汪程远与中国科学院院士徐义刚团队，联合香港大学钱煜奇博士等，在对嫦娥六号月球样品开展了系统性研究后，揭示出月球晚年火山活动的岩浆源区特征和热驱动机制。

深部热力传导，浅部喷薄而出

研究团队在嫦娥六号样品中识别出两类玄武岩，一类是形成于约29亿年前的超低钛玄武岩，另一类是形成于约28亿年前的低钛玄武岩。

通过模拟月球内部的高温高压环境，研究人员发现，前者来源于位于深度约120公里处的普通辉石岩层，而后者则源于深度约60～80公里处的含钛铁矿辉石岩层——这两个岩层都位于月幔浅部。

此前，对嫦娥五号、六号样品的研究已表明，月球晚期火山活动的岩浆来源区域既“干燥”又缺乏放射性生热元素，火山活动的热量来源不可能由水或放射性生热元素等提供。

由此，研究团队为月球晚年的火山活动提出了一个新的热动力机制：随着月球冷却，其外部岩石圈不断增厚，尤其步入“晚年”后，月球深部的岩浆被“卡住”难以直接喷出，只能滞留在月幔浅部的辉石岩层底部。这些岩浆不断向上传导热量，从而熔融了部分浅部月幔并使其喷发，形成月球晚年的火山活动。

全月球遥感数据分析的结果进一步给出了验证。月球火山活动的热动力机制约在30亿年左右发生了明显转变：30亿年前，热源复杂多样，可能包括放射性物质、潮汐力和陨石撞击等；30亿年后，热源趋于单一，自下而上的热传输机制占据主导。这就是为何月球晚年火山活动喷发的岩浆，大多来源于浅部月幔。

该研究不仅刷新了人们对月球热演化历史的认知，也为解释其他无大气、小型天体的火山活动机制提供了重要参考。

月球不对称有了新线索

此外，在分析全月球遥感数据时，研究团队还发现了月球不对称性的新线索。

月球正面的晚期火山岩石化学特征基本都与嫦娥五号普通玄武岩相近，而背面则更大多接近嫦娥六号的超低钛玄武岩。这表明月球正面月幔浅部可能含有更多钛铁矿，与月背的月幔组成可能存在差异。