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
(資料圖片僅供參考)
如今
嫦娥五號直接把月球的一部分搬回了地球
作為科學(xué)世界的“嫦娥”
她不斷突破著人類認(rèn)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(xué)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)艘粯樱乔蛞彩窃健芭帧北匦Ч胶茫厍虮匦阅芫秃馨簦灾两裉烊阅軌蛟诘乇韺嶋H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。
圖源：版權(quán)圖庫
今天的月球是什么時候徹底沉寂的呢？先前科學(xué)界普遍認(rèn)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(dāng)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(xué)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(xué)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，且非常“干”，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(xué)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，不僅為月幔“補鈣補鈦”，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”。
END
資料來源：中國科學(xué)報、央視網(wǎng)、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
整理：董小嫻
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