《自然》:中国首次掀起月球岩石引爆研究热潮

英国《自然》杂志网站3月16日刊文指出，2020年12月，中国嫦娥五号返回器带回近2公斤月球样品。这些月球岩石掀起了中国科学家的研究热潮，他们正在研究它们，以揭示月球的演化历史。

掀起研究热潮

中国科学院地质与地球物理研究所研究员李此前主要研究地球上的熔融岩石。但是当嫦娥五号带回第一批中国月球岩石时，李转而研究这些岩石。

李是第一个有机会研究月球岩石的中国科学家之一。这些岩石样本是自40多年前美国宇航局的阿波罗任务和苏联的探月任务以来，人类带回的第一批月球样本。

目前，许多中国科学家正在研究嫦娥五号样本，以了解月球的演变。最初的研究结果让科学家们兴奋不已。在过去的六个月里，他们已经发表了六篇关于嫦娥五号样本的论文。上周，在美国德克萨斯州休斯顿举行的月球和行星科学大会上，有一个关于中国探月任务的论坛，科学家们提交了大约十几项研究成果。

美国圣母大学土木工程和地质科学教授克里夫尼尔(Cliff Neil)与中国科学家合作研究嫦娥五号的样本。他说，“有许多年轻的中国研究人员参与其中。这些月球岩石令人兴奋，因为它们是科学家研究不同时期月球岩浆活动的一个窗口。”

最年轻的月球岩石

嫦娥五号任务从月球北部风暴洋东北角的玄武岩区域采集了约1731克月球样品。选择这个地点的部分原因是，它可能含有比苏联登月计划和阿波罗计划访问过的地区更年轻的火山物质。科学家希望更年轻的地方可以让他们知道月球开始冷却但仍有火山活动时的样子。

中科院发布的嫦娥五号月球研究样品最新研究成果证明，嫦娥五号月球样品是一种新的月球玄武岩，填补了美苏月球取样任务的“空白”。研究表明，直到20亿年前，月球上仍然存在岩浆活动，后期岩浆活动的地幔源区并不富含放射性生热元素，而且非常干燥。多项突破对月球的演化有了新的认识，为未来的月球探测和研究提出了新的方向，受到国际专家的高度评价。

去年7月，中国国家航天局向许多中国科学家分发了第一批样品。他们从85份申请中选出31个科学项目，分发了约17.5克的细粉和固体岩石。接下来，还有几轮研究月球样本的申请。

第一批研究小组测定了月球岩石的年代。去年10月7日，一个研究小组报告说，这块玄武岩的年龄是19.6亿年(误差不超过5700万年)。不到两个星期后，包括李在内的另一个研究小组证实了这一日期，并估计这块玄武岩的年龄为20亿年(误差小于400万年)。

这些结果证实了当时月球仍处于火山活动中，这比阿波罗任务取回的岩石显示的火山活动高峰晚了近十亿年。

月球上的火山活动令人困惑。

是什么导致了这些火山活动？

根据一种基于卫星观测的理论，月球地幔中发现的钾和钍等能产生热量的放射性元素可能是火山活动的驱动力。但当IGG的另一个团队检查月球玄武岩时，他们否认了这一点。

科学家给出的另一种解释是，月球地幔中有足够的水，可以降低物质的熔化温度，使岩浆更容易喷发。但是IGG的行星科学家林和他的同事发现，这些月球岩石可能来自相对干燥的地方。

月球火山活动的热源也困扰着科学家。林对此说：“我还没有找到答案”。

中国科学院南京紫金山天文台研究员徐伟标说：“这是一个非常大的科学问题。为了理解这一点，我们需要更多地了解月球的演化历史”。徐伟彪已经收到了两个月球的小样本，正在试图找出这个问题。

北京大学地球化学家唐明说，“我们在探索所有的可能性”。唐明还收到了两个微小的玄武岩颗粒，并将对它们进行分析，以更好地了解产生它们的压力和温度。唐明之前研究过地球上火山的岩浆，他说，“月球样本对我和其他很多有志于拓展研究领域的中国科学家来说是一个很好的机会”。

目前，关于月球火山热源的理论很多。但徐伟彪说，许多团体将试图解决这个谜，并获得更多有关月球的信息。自从嫦娥五号样品抵达地球后，他看到许多研究人员加入了这一领域。今年，他的实验室收到了许多加入他们研究项目的申请，这超出了他们的预期。“这在以前从未发生过”。

汀洋希望有更多的研究人员参与进来。未来十年，中国计划进行一次月球南极样品返回任务和另一次火星样品返回任务。