此前研究表明,南极-艾特肯盆地(SPA)形成于约42.5亿年前的一次巨型撞击事件,释放能量超过万亿颗原子弹总和。但该撞击对月球地质构造和热演化的影响,一直是行星科学领域未解的核心问题。
过去一年中,中国科学院地质与地球物理研究所、国家天文台等单位联合南京大学等团队,基于SPA样本取得四项标志性成果,相关研究以四篇封面文章形式发表于《自然》杂志。
据中国科学院院士、地质地球所研究员吴福元介绍,本次通过四篇《自然》论文首次系统揭示了SPA撞击事件引发的深层次地质效应。
封面成果聚焦以下方向:
持久火山活动:通过分析首次识别出月球背面存在42亿年前与28亿年前两期火山活动,表明火山喷发持续时间至少达14亿年,远超此前认知。
磁场波动特征:玄武岩碎屑古磁场强度测量显示,28亿年前月球磁场出现强度回升,暗示月球发电机效应呈周期性波动而非持续衰减。
水分布不对称性:发现月球背面地幔含水量显著低于正面地幔,表明挥发性元素在月幔内部分布不均,为月球不对称性再添新维度。
地幔贫化特征:玄武岩地球化学分析指向"超贫化"地幔源区,可能源于原始贫化地幔或大型撞击引发的熔体抽提,揭示巨型撞击对月球深部结构的重塑作用。
国家天文台团队率先发布样本物理特性、矿物组成与地球化学特征分析,中科院广州地化所团队确认28亿年背面火山活动并关联高度贫化地幔,地质地球所团队则将SPA形成年代精确测定为42.5亿年前,为研究早期太阳系撞击事件提供关键标尺。
这些发现不仅揭示了月球背面演化史,更凸显嫦娥六号样本的变革性科学价值,为理解行星形成演化开辟新途径。
Story Source:
Materials provided byChinese Academy of Sciences Headquarters.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Qin Zhou, Wei Yang, Zhuyin Chu, Honggang Zhu, Saihong Yang, Xingguo Zeng, Ding-Shuai Xue, Li-Hui Jia, Guangliang Zhang, Hongbo Zhang, Yanhao Lin, Huijuan Zhang, Heng-Ci Tian, Peng Peng, Dan-Ping Zhang, Lixin Gu, Chunlai Li, Fu-Yuan Wu.Ultra-depleted mantle source of basalts from the South Pole–Aitken basin.Nature, 2025; 643 (8071): 371 DOI:10.1038/s41586-025-09131-7