科技日報記者 付毅飛

你知道嗎？月球火山活動可以一直持續(xù)到20億年前。中國科學家對嫦娥五號玄武巖的這項研究，刷新了人類對月球巖漿活動和熱演化歷史的認知。

嫦娥五號月球樣品發(fā)放一年半以來，科學家不斷獲得新發(fā)現(xiàn)。

在國家航天局1月16日舉辦的第一屆嫦娥五號月球樣品研究成果研討會上，圍繞嫦娥五號月壤樣品基本特性、月球火山活動歷史及年輕火山活動成因、月球水和揮發(fā)分的含量與來源、月球表面隕石撞擊和太空風化作用、地外樣品分析新技術等主題，開展了廣泛深入研討。

嫦娥五號帶回了哪些月球奧秘？

揭示月球年輕火山成因之謎

科學家對嫦娥五號玄武巖的研究，不僅刷新了人類對月球巖漿活動和熱演化歷史的認知，也提出了新的科學問題：月球火山活動為什么持續(xù)如此之久？

中科院地質與地球物理研究所研究團隊發(fā)現(xiàn)，與古老的阿波羅低鈦玄武巖相比，年輕的嫦娥五號玄武巖的初始巖漿含有更高鈣和鈦，可能因為源區(qū)含有更高的巖漿洋晚期形成的單斜輝石—鈦鐵礦堆晶體，導致月幔熔點降低，誘發(fā)年輕火山的形成。

這項工作量化了月球內部緩慢冷卻的熱演化過程，為“月球年輕火山成因”這一重要科學問題提供了全新的解釋。

月壤玻璃珠里的秘密

月壤中含有大量玻璃，撞擊成因玻璃是了解內太陽系撞擊歷史的重要研究對象，能夠反映月殼物質組成和內太陽系的撞擊動力學。

中外學者組成的國際研究團隊初步確定了產(chǎn)生嫦娥五號撞擊玻璃球粒的源撞擊坑，討論了撞擊玻璃球粒的年齡分布與內太陽系撞擊體遷移的動力學過程，表明月球撞擊通量變化可能與小行星帶動力學過程有關。

這項工作首次獲得了嫦娥五號月壤中的多組撞擊玻璃球粒年齡，并與著陸區(qū)撞擊坑關聯(lián)，證實了月球20億年以來撞擊頻率隨著時間變化，這意味著地球歷史上經(jīng)歷過撞擊頻率高于平均水平的時期，為地月系統(tǒng)撞擊歷史研究提供了新方向。

月表礦物是水的“儲庫”

相比阿波羅和月球號在月球低緯度采樣，嫦娥五號所采集的中緯度月球樣品，為探究月表水含量和保存機制提供了全新窗口。

中國科學院地球化學研究所研究團隊對嫦娥五號月壤樣品中的輝石、橄欖石和斜長石礦物開展研究，分析了不同礦物中水的成因、含量與賦存狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)嫦娥五號礦物表層中存在大量太陽風成因水，并估算出太陽風質子注入為嫦娥五號月壤水含量的貢獻。結合透射電鏡與能譜分析，揭示了太陽風成因水的形成和保存主要受礦物暴露時間、晶體結構和成分等影響。

此工作證實了月表礦物是水的重要“儲庫”，為月表中緯度地區(qū)水的分布提供了重要參考。

已發(fā)表50多項成果

核工業(yè)北京地質研究院在14萬個月壤顆粒里發(fā)現(xiàn)了月球新礦物——嫦娥石。這是人類在月球上發(fā)現(xiàn)的第六種新礦物，我國成為世界上第三個在月球發(fā)現(xiàn)新礦物的國家。這項發(fā)現(xiàn)為地外礦物家族增添了新成員，為月球、行星科學研究提供了新的科學數(shù)據(jù)，具有重大科學意義。

中國地質大學（武漢）研究團隊針對月壤樣品建立一種新的分析技術，準確測定了月壤中48種主量和微量元素含量。研究結果表明嫦娥五號月壤樣品可以代表著落區(qū)玄武巖的平均化學成分。

山東大學研究團隊利用激光顯微拉曼光譜技術分析了嫦娥五號兩批次鏟取的月壤，推斷嫦娥五號著陸區(qū)可能包含5%—7%的外來鎂質濺射物，其可能源自遠離著陸區(qū)的大型撞擊坑挖掘出的月殼物質。

記者了解到，嫦娥五號月球樣品研究已有50多項成果在國內外重要學術期刊發(fā)表，推動我國月球科學研究進入國際前沿。