国际首次！我国科学家测得月球背面月幔水含量

【导语】近日，我国科学家利用嫦娥六号从月球背面带回的样品，首次测得月球背面月幔的水含量极低，小于2微克/克，表明(míng)其(qí)非(fēi)常(cháng)“干(gàn)”。这(zhè)一(yī)突(tū)破(pò)性(xìng)成(chéng)果(guǒ)由(yóu)中国科学院地质与地球物理研究所等机构的研究人员共同完成，相关论文已在《自然》杂志上发表。该研究不仅填补了月球背面月幔水含量认知的空白，还为月球起源与演化的深入研究提供了重要支撑。

记者9日从中国科学院获悉，我国科学家利用嫦娥六号月球样品，首次测得月球背面月幔的水含量小于2微克/克，表明月球背面月幔非常“干”。此项成果将为更好开展月球起源与演化相关研究提供有力支撑，相关论文已在国际学术期刊《自然》在线发表。

月球样品采样位置及月幔水含量特征。以往11次月球采样都集中在月球风暴洋地体，估算月幔水含量为1-200微克/克

图片来源：中国科学院地质与地球物理研究所

月球由风暴洋、斜长岩高地和南极艾特肯盆地（SPA）三大地体组成，在形貌和物质组成上呈现显著的二分特征。月幔处于(yú)月(yuè)壳(ké)与(yǔ)月(yuè)核(hé)之(zhī)间(jiān)，位于月球表面以下约60千米至1000千米处。月幔水含量在揭示月球起源、岩浆活动、资源环(huán)境(jìng)效(xiào)应(yīng)等(děng)方(fāng)面(miàn)具(jù)有(yǒu)重(zhòng)要(yào)意(yì)义(yì)。

风(fēng)暴(bào)洋(yáng)地(de)体(tǐ)的(de)钍(tǔ)含(hán)量(liàng)明(míng)显(xiǎn)高(gāo)于(yú)南(nán)极(jí)艾(ài)特(tè)肯盆地，由于钍和水在岩浆演化过程中均表现为不相容元素，更倾向于赋存在熔体中，据此可推测月球背面月幔可能正面月幔更“干”。

目前为止，人们对月球背面月幔水含量的认识尚属空白。2024年6月，嫦娥六号任务首次完成人类从月球背面采样的壮举，带回1935.3克珍贵样品，采样点位于月球背面南极-艾特(tè)肯(kěn)盆(pén)地(de)内(nèi)的(de)阿(ā)波(bō)罗(luō)撞击坑。

嫦娥六号月壤的全岩成分是低钛、低铝、低钾的玄武岩，化学成分跟嫦娥五号不一样。玄武岩里面很少有橄榄石，月背样品很大程度上不同于月球正面，已报道的嫦娥六号玄武岩主期次喷发年龄为28亿年，这些玄武岩为认识月幔水的时空演化提供了重要机遇。

这(zhè)是2024年9月24日在月球样品实验室拍摄的月球样品。

图片来源：新华社（新华社记者 金立旺 摄）

为了揭示SPA盆地下腹月幔的水含量，中国科学院地质与地球物理研究所胡森研究员和林杨挺研究员与南京大学惠鹤九教授研究团队借助纳米离子探针（NanoSIMS）对嫦娥六号玄武岩样品中的熔体包裹体和磷灰石进行了水含量与氢同位素的分析。

玄武岩的母岩浆来自月幔岩石的部分熔融，由于月幔部分熔融形成的熔体可能经历过演化，他们采用了H2O/Ce比来估算嫦娥六号玄武岩月幔源区的水含量。结果显示，嫦娥六号玄武岩的源区月幔水含量仅有1-1.5微克/克。正面玄武岩月幔源区的水含量均值为7.5微克/克，火山玻璃珠的月幔源区水含量为70.3微克/克，明显高于嫦娥六号玄武岩月幔源区的水含量（1.25微克/克），说明背面月幔比正面月幔更干，并提出正背面月幔水含量具有二分性的猜想。未来更多月球背面的返回样品将有助于确证月幔水含量二分性猜想。

《自然》审稿人认为，此项研究首次测得月球背面月幔的水含量，具有高度的原创性，是该研究领域中一项意义重大的发现。

综合来源：新华社、中国科学院地质与地球物理研究所等