最新研究：20亿年前月球仍存在岩浆活动 2020年12月17日

2020年12月17日，嫦娥五号返回器在预定区域安全着陆，带回了1731克月球样品。这是我国首次完成地外天体样品采集，也是人类时隔44年再一次采集月球样品并返回地球。
10月19日，中国科学院发布了嫦娥五号月球科研样品最新研究成果，对嫦娥五号着陆区的岩浆年龄、源区性质给出全新认识：研究证明，嫦娥五号月球样品为一类新的月海玄武岩，填补了美国和前苏联月球采样任务的“空白”；该区域玄武岩形成于20亿年前，比以往认为的月球岩浆活动停止时间晚了近10亿年；而且，其晚期岩浆活动的源区并不富集放射性元素，月幔源区几乎没有水。
“这项研究工作在月球地质活动的历史、水含量及岩浆形成机制等方面，均取得了原创性的重大突破，是人类关于月球研究的一项重大成果。”中科院副院长周琪说。
“就像研究中国历史需要把夏商周元明清等朝代的历史讲清楚一样。月球科学，一个核心问题就是要弄清月球的演化历史。”中科院院士欧阳自远在点评时表示，月球是45亿年前形成的，全世界科学家们据此研究了五六十年，对月球40亿年到30亿年的这段历史有了初步了解，但对“一老”（40亿年以前）“一少”（30亿年以后）这“两头”的研究还是一片空白。
“中国科学家证实月球最‘年轻’玄武岩形成于20亿年前。这一结果非常令人振奋，是月球科学领域的一项世界性突破。”欧阳自远强调。
据了解，这项由中科院地质与地球物理研究所和国家天文台主导，联合多家研究机构合作的研究成果，近日分别发表于《自然》和《国家科学评论》期刊。

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理解月球演化历史的钥匙
月海玄武岩是月球火山活动的产物，它是月幔部分熔融形成的岩浆经火山喷发至月表冷却结晶形成的岩石。也是此次中国科学家们的重点研究对象。
为何要研究这些其貌不扬的石头？简单说，是因为月海玄武岩浆的持续时间和地球化学特征是理解月球化学组成和热演化历史的钥匙。
研究团队负责人、中科院院士、地球地质所研究员李献华说，火山活动是月球具有内动力的表现，火山活动停止表明月球失去了内动力，即地质意义的“死亡” 。从阿波罗计划开始，人类对月球活动进行了大量研究。对来自美国、苏联的月球样本和地球上月球陨石的研究已证实，月球的生命特征之一——岩浆活动至少持续到大约28至30亿年前，古老的岩浆喷发活动留下的黑色玄武岩形成了所见的“月海” 。
但是，关于月球最晚期岩浆活动的成因，一直是未解之谜。目前科学界存在两种可能的解释：源区富含生热元素以提供热源，或富含水以降低熔点。
此次嫦娥五号在月球上的着陆点位于风暴洋西北处吕姆克山附近，远离“阿波罗”和“月球号”采样点。这片着陆区是最“年轻”的月海玄武岩单元之一。科学家曾以一种统计着陆区内撞击坑的大小和数量的方法，推断其年龄为10至30亿年，但这种测量方法存在着极大不确定性。

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研究揭示月球演化奥秘
月球上的火山活动究竟是何时停止的？曾经的岩浆活动如何维持？月幔到底有多“干”？嫦娥五号月球样品具有怎样的特征？围绕上述科学问题，研究团队分别针对着陆区的年龄、源区性质和水含量三个科学问题设计了新途径，展开研究。