颠覆认知：中国科学家发现 30 亿年前月球仍“生机勃勃”

东苑

在地球人类的视角中，月球一直是寂静而荒凉的代名词，但中国科学家的一项最新研究发现，在距今约 30 亿年前，这颗星球仍“生机勃勃”，其内部涌动着一场复杂的岩浆“接力”。

中国科学院紫金山天文台牵头开展的一项研究，通过对两块月球陨石的精细分析，首次在月球样品中明确识别出一种罕见的岩浆补给过程，为揭示月球晚期的热演化历史打开了一扇新的窗口。



▲ NWA 14526 和 NWA 14992 的背散射电子图像及 X 射线元素面扫描图像
长期以来，科学界普遍认为月球形成后，其内部的玄武岩岩浆活动主要以简单的结晶分异为主，如同一个逐渐冷却的熔炉，缺乏类似地球岩浆房常见的复杂动态过程。为了探寻月球真实的演化轨迹，研究团队将目光投向了两位特殊的“天外来客”—— 于 2021 年发现的两块月球陨石 NWA 14526 和 NWA 14992。借助扫描电镜、电子探针等高精度分析技术，科研人员对它们进行了全方位的“体检”。

研究结果显示，这两块陨石在岩相结构、矿物成分、地球化学特征乃至结晶年龄上都表现出高度的一致性，证实它们很可能来自同一次撞击事件的同一母岩区，具有成对关系。更为关键的是，这两块陨石内部都呈现出一种独特的“岩性二分性”结构，即由富镁岩性和富铁岩性两种截然不同的岩石类型紧密共生。这种罕见的结构无法用简单的岩浆结晶来解释，它暗示着一种更为复杂的形成机制。



▲ 辉石的环带结构特征。（a、b）虚线表示易变辉石与普通辉石边界，普通辉石幔具有港湾状熔蚀结构；红色箭头为电子探针的线分析点位与方向，Cr2O3 在普通辉石幔边部呈现阶梯状环带;（c-e）X 射线元素面扫图，色标由暖至冷代表元素浓度由高到低
基于这些证据，研究团队提出了一个同源岩浆补给模型，描绘了 30 亿年前月球深处的动态场景：大约在那个时候，由月球深部早期侵入的富镁岩浆在岩浆房中部分结晶后，又有一股演化程度更高、成分相对富铁的岩浆“接力”注入。两股性质不同的岩浆相遇，发生了混合与化学反应，最终固结形成了如今所见的、两种岩性共存的特殊岩石结构。这一发现颠覆了传统认知，证明月球虽然整体上在经历漫长的冷却过程，逐渐失去“生命力”，但在其“中年”乃至接近“晚年”的 30 亿年前，其内部依然维持着一个动态的岩浆系统，存在着补给、混合等复杂的地质活动。



▲ 三种岩石成因模型示意图（a）两种不同岩浆混合；（b）岩浆房分离结晶；（c、d）同源岩浆补给。阶段 1: 富镁岩浆上侵并结晶形成晶粥；阶段 2: 演化程度更高的富铁岩浆发生补给并与晶粥混合
这项研究意味着，月球内部的岩浆演化历程远比人类过去设想的更加复杂而漫长。相关成果已发表在国际学术期刊《地球化学与宇宙化学学报》上，为科学界理解月球的内部热量演化历史提供了关键的地质证据。

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