嫦娥五號樣品研究揭示月球年輕火山活動奧秘
中新網南京3月23日電(記者 楊顏慈)據中國科學院紫金山天文臺23日消息,該臺天體化學團隊聯合中國科學技術大學、美國佛羅里達大學、中國地質大學(武漢)和中國科學院南京地質古生物研究所,對嫦娥五號月球樣品開展了詳細的巖相學、礦物學、微量元素地球化學和同位素分析,揭示了嫦娥五號樣品月幔源區(qū)特性和月球年輕火山活動奧秘。
月球是人類深空探測的“前哨站”。2020年12月,中國首次地外采樣返回任務“嫦娥五號”成功采集了月球正面風暴洋北部的樣品1731克?;阪隙鹞逄枠悠费芯科湓箩T磪^(qū)性質,對于理解月球年輕火山活動的驅動機制十分重要。
研究團隊對兩個玄武巖巖屑樣品開展了三維CT掃描,確認巖屑樣品是玄武巖巖屑,不是撞擊熔體。通過選取部分樣品制成光片,研究人員開展詳細的巖相學和礦物學原位分析,并將剩余樣品溶解開展主微量元素和Fe-Mg-Sr(鐵-鎂-鍶)同位素分析。
結果表明,組成兩個玄武巖巖屑的輝石、橄欖石和長石等的化學成分均與前人發(fā)表結果一致,證實為代表嫦娥五號著陸區(qū)本地的玄武巖巖屑。
基于已獲取的研究數據,科研人員估算了嫦娥五號玄武巖的母巖漿成分,并對月球巖漿洋冷凝結晶過程進行模擬計算。
研究結果表明,月球巖漿洋早期結晶的富橄欖石堆晶具有輕Fe(鐵)、重Mg(鎂)的同位素特征,晚期富輝石堆晶具有重Fe、輕Mg的同位素特征。
嫦娥五號月球樣品的鐵鎂同位素組成表明其月幔源區(qū)可能為兩種堆晶體的混合,晚期結晶的富單斜輝石堆晶比例可能為20%至30%。因富集單斜輝石堆晶可以顯著降低月幔的熔點,從而可能對月球仍能產生年輕火山活動起到關鍵作用。(完)
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