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2026-01-13
通过对嫦娥六号带回的毫克级玄武岩颗粒中钾同位素的微小变化进行研究，中国科研团队揭示了月球南极-艾特肯盆地撞击事件对深部月幔的影响。这一发现有助于理解巨型撞击作用如何重塑月球内部物质演化，并为解释月表二分性的成因提供了关键线索。研究成果于1月13日在《美国国家科学院院刊》发表。
对于中国科学院地质与地球物理研究所研究员田恒次来说，月壤样品是他近年来最熟悉的研究对象。嫦娥六号将月壤带回地球后，他考虑利用同位素手段研究这些样品记录的撞击事件。月球表面布满了撞击坑，不仅塑造了月表形貌，也显著改变了其化学组成。SPA盆地对应着月球历史上最大的一次撞击事件。田恒次希望通过高精度同位素分析，解读这次撞击事件对月球深部地质演化过程的影响。
然而，嫦娥六号样品比嫦娥五号样品成分更复杂。嫦娥六号月壤粉末粒径更细，包含大量胶结物和高地岩石，其中玄武岩就有三种类型。准确挑选出研究所需的玄武岩成为第一道难关。科研人员利用高分辨率微米CT对候选颗粒进行内部结构透视，最终确认并筛选出所需的低钛玄武岩样本。为了确保毫克级样品同位素数据的一次性获取成功率，他们进行了长达四个月的“模拟考”，并在演练完成后随即对关键的钾同位素展开分析。钾是一种中等挥发性元素，其同位素理论上能记录撞击过程的关键痕迹。
研究结果显示，与来自月球正面的阿波罗样品相比，嫦娥六号玄武岩样品的钾同位素更重。经过对可能影响钾同位素的过程逐一甄别，研究团队确认SPA盆地的撞击作用导致钾元素丢失和同位素比值升高。据此推断，样品中其他比钾更容易挥发的元素也可能存在显著丢失，这可能导致背面月幔岩石更加难熔，进而减少火山活动。田恒次认为，这可能是月球正背面火山活动存在显著差异的原因之一。
未来，田恒次还计划在其他元素的同位素体系中寻找同样的撞击信号，以交叉验证这一发现。他还希望通过更精确的数值模拟，还原撞击过程，进一步揭示月球演化的奥秘。
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