嫦娥五號(hào)著陸區(qū)至少經(jīng)歷了四次火山巖漿噴發(fā)

一項(xiàng)對(duì)嫦娥五號(hào)月球樣品的研究表明，嫦娥五號(hào)著陸區(qū)至少經(jīng)歷了四次火山巖漿噴發(fā)，并且該地區(qū)的巖漿噴發(fā)通量在月球火山活動(dòng)晚期有顯著增強(qiáng)。該成果有利于進(jìn)一步增進(jìn)對(duì)于月球火山活動(dòng)與內(nèi)部熱演化歷史的認(rèn)識(shí)。

該研究由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心行星環(huán)境與演化研究團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)等單位合作完成，相關(guān)成果日前在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊 《地球物理學(xué)研究雜志：行星》發(fā)表。

（a）嫦娥五號(hào)著陸區(qū)光學(xué)影像。（b）嫦娥五號(hào)著陸區(qū)假彩色波段合成影像。（c）嫦娥五號(hào)著陸區(qū)鈦含量分布圖。（中科院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖）

嫦娥五號(hào)的著陸點(diǎn)位于月球正面風(fēng)暴洋克里普地體的東北部地區(qū)，該地區(qū)被認(rèn)為是月球表面最年輕的玄武巖單元之一?！皩?duì)嫦娥五號(hào)著陸區(qū)玄武巖厚度及其噴發(fā)速率的研究，對(duì)于探索月球火山活動(dòng)與內(nèi)部熱演化歷史具有重要意義。”文章第一作者，中科院國(guó)家空間科學(xué)中心特別研究助理都駿說(shuō)。

研究結(jié)果表明，嫦娥五號(hào)著陸區(qū)至少經(jīng)歷了四次火山巖漿噴發(fā)，厚度中值分別為230米、70米、4米、36米。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)的巖漿噴發(fā)通量在約20億年前的月球火山活動(dòng)晚期有顯著增強(qiáng)，增幅約2個(gè)數(shù)量級(jí)。

（a）嫦娥五號(hào)著陸區(qū)各下伏玄武巖單元的厚度。（b）Em4與Em3單元厚度之和的空間分布。（c）嫦娥五號(hào)著陸區(qū)以及月表其他地區(qū)玄武巖巖漿的噴發(fā)率。（中科院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖）

月球晚期火山活動(dòng)的維持機(jī)制一直是月球科學(xué)研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題。此前有研究認(rèn)為，月球正面風(fēng)暴洋克里普地體中富含生熱元素是月球晚期火山活動(dòng)依舊活躍的主要原因。然而最新的樣品研究結(jié)果表明，嫦娥五號(hào)著陸區(qū)的玄武巖并非克里普玄武巖。

對(duì)此，該研究提出一種可能性，即風(fēng)暴洋克里普地體中的生熱元素的確為月幔部分熔融區(qū)域提供了熱源，但巖漿在由月幔快速上升至月表的過(guò)程中，可能并沒(méi)有來(lái)得及與風(fēng)暴洋克里普地體中的克里普成分充分混合，從而導(dǎo)致嫦娥五號(hào)月球樣品中并未測(cè)量到較多的克里普物質(zhì)。

“對(duì)于嫦娥五號(hào)月球樣品的進(jìn)一步挖掘研究，有望為現(xiàn)有的月球熱化學(xué)與動(dòng)力學(xué)模型提供新的約束，從而為解釋月球火山活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間與噴發(fā)規(guī)模提供有力證據(jù)。”都駿說(shuō)。（記者張泉）