2024 年 6 月 25 日,嫦娥六号成功从月球背面采样返回,这一壮举举世瞩目。历经 53 天、38 万公里的太空往返,嫦娥六号带回了 1935.3 克珍贵的月球 “土特产”,这些月壤月岩样本,承载着无数科研人员的心血与期望,填补了月球背面研究的空白,为我们深入探索月球奥秘提供了前所未有的契机。
探寻月背火山的 “时间胶囊”中国科学院地质与地球物理研究所的科研团队承担起了揭开月背火山活动之谜的重任。他们从嫦娥六号带回的样品中精心挑选出 108 颗玄武岩岩屑颗粒,这些颗粒如同微小的 “时间胶囊”,隐藏着月球背面的古老秘密。
为了精准测定这些岩屑的年龄,科研团队运用了先进的离子探针技术。离子探针能够在微米级的范围内,对岩屑中的矿物进行细致分析,通过检测其中放射性元素的衰变情况,推算出岩石的形成年代。这一过程就像在茫茫宇宙中捕捉时间的痕迹,科研人员需要在微小的颗粒中找到那些能够准确记录时间的矿物,再将其转化为离子进行激发,从而获取精确的定年数据。
改写月背火山活动的认知经过三个月夜以继日的努力,科研团队成功完成了对 108 颗玄武岩岩屑的年龄分析。结果令人震惊:这些岩屑颗粒大部分形成于 28 亿年前,而其中一颗竟有着 42 亿年的高龄,这是嫦娥六号返回样品中最古老的玄武岩。
如今,这些数据表明,月球背面的岩浆活动至少持续了 14 亿年 。与月球正面相比,虽然正面的火山活动更为频繁、规模更大,最早可追溯至 40 亿年前,最晚在 1.2 亿年前仍有小规模喷发,但月背岩浆活动能持续如此长时间,也足以说明其在月球演化历程中有着不可忽视的作用。
从月壤中 “揪出” 磁场线索在探索月球的征程中,磁场研究一直是关键领域。科研人员将目光聚焦于嫦娥六号带回的月壤样品,试图从中挖掘出有关月球磁场的蛛丝马迹 。为了实现这一目标,他们从月壤中精心挑选出 4 颗毫米级玄武岩岩屑,这一过程犹如大海捞针,需要极高的耐心与精准度。
这些毫米级的玄武岩岩屑,虽看似毫不起眼,却承载着月球磁场的古老记忆。科研人员运用高灵敏度的超导磁力仪对其进行研究。超导磁力仪能够捕捉到极其微弱的磁场信号,哪怕是历经数十亿年岁月洗礼而残留的磁场痕迹,也难以遁形。通过它,科研人员得以对岩屑中的磁性矿物进行分析,从而解读出月球磁场曾经的状态。
研究结果令人惊喜:月球在距今 28 亿年时,磁场呈现出增强的趋势。这一发现意义非凡,它填补了月球古磁场记录中长达 10 亿年的数据空白。它表明月球磁场并非如之前认为的那样,在距今 31 亿年左右剧烈下降后就一直处于低能量状态,而是存在着波动和回升。这一发现不仅修正了我们对月球磁场演化的认知,更为深入理解月球内部的物理过程提供了全新线索。磁场的变化往往与月球内部的物质运动、热状态等密切相关,通过对这一时期磁场增强现象的研究,科学家们有望进一步揭示月球内部的发电机机制,以及月球在漫长岁月中的演化历程,为构建更加完善的月球演化理论体系奠定坚实基础。