在古代人的想象里
嫦娥飛天、身赴廣寒
在桂樹和玉兔的陪伴下長守月宮
如今
嫦娥五號直接把月球的一部分搬回了地球
作為科學世界的“嫦娥”
她不斷突破著人類認知的邊界
圖源:央視網(wǎng)——顯微鏡下的月球土壤顆粒
最近,嫦娥五號
揭開了關(guān)于月球火山運動的一大謎團
月球火山活動為什么持續(xù)如此之久?
它是怎么做到的?
圖源:月球不同時期巖漿及熱演化示意圖 中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所
月球形成于約45億年前,質(zhì)量只有地球的約1%,和我們?nèi)艘粯?,星球也是越“胖”保溫效果越好,地球保溫性能就很棒,以至今天仍能夠在地表實際體驗到它奔騰不息的地質(zhì)活力。
對于月球如此小的天體來講,理論上它應(yīng)該很早就“熄火”了——也就是停止火山活動,成為“死亡”星球。
今天的月球是什么時候徹底沉寂的呢?先前科學界普遍認為是30億年前。然而嫦娥五號的研究,讓月球地質(zhì)運動的活躍歷史足足延后了大約10億年。
圖源:NASA——月面上的嫦娥五號著陸器
月球玄武巖是月幔(相當于地球的地幔)部分熔融形成的巖漿經(jīng)火山噴發(fā)至月球表面冷卻結(jié)晶形成的巖石,我們抬頭賞月,那些暗色的部分就是玄武巖。
國際學者對持續(xù)冷卻的月幔發(fā)生部分熔融曾提出兩種假說:一是放射性元素生熱導(dǎo)致月幔升溫;另一假說是如果水含量高,會降低月幔熔點。
然而中國科學家對嫦娥五號玄武巖的研究揭示月幔源區(qū)并不富含放射性生熱元素,且非?!案伞?,排除了以上兩種假說。
因此,月球火山活動為什么持續(xù)如此之久,成為新一輪月球研究中的未解之謎。
圖源:嫦娥在月球取土壤
利用嫦娥五號帶回的月球樣本,科學家們成功恢復(fù)了嫦娥五號玄武巖的初始巖漿成分。
研究發(fā)現(xiàn),與阿波羅樣品相比,年輕的嫦娥五號玄武巖的初始巖漿含有更多的鈣和鈦,這表明嫦娥五號玄武巖的月幔源區(qū)有更多的富鈣富鈦物質(zhì)的加入。
這部分物質(zhì)恰恰是月球巖漿洋晚期結(jié)晶的產(chǎn)物,且具有易熔的特性,它的加入會顯著降低月幔的熔點,誘發(fā)月幔部分熔融形成年輕的月球玄武巖。
圖源:科工力量
這表明,盡管月球內(nèi)部在持續(xù)緩慢冷卻,月球巖漿洋晚期結(jié)晶的易熔組分不斷加入到深部月幔,不僅為月?!把a鈣補鈦”,還降低了月幔的熔點,從而克服了緩慢冷卻的月球內(nèi)部環(huán)境,引發(fā)長期持續(xù)的月球火山作用,不斷延長著月球的“壽命”。
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