山东大学山东大学空间科学攀登团队参与嫦娥六号月背样品新发现

2月28日，国际科学期刊《科学》（Science, IF=44.8）在线发表了题为《月球背面玄武岩源区的同位素和成分限制》（Isotopic and compositional constraints on the source of basalt collected from the lunar far side）的一项最新研究成果，该成果由中国地质科学院主导，澳大利亚科廷大学和山东大学合作完成。山东大学空间科学攀登团队行星科学课题组乔乐副教授参与完成了这项研究工作。

图1 A. 嫦娥六号着陆区 B. 嫦娥六号中的玄武岩岩屑 C. 嫦娥六号着陆器（图片来源：新华社）

关于月球起源与演化，前期科学家基于对月球正面样品研究，建立了月球岩浆洋模型。该模型提出，月球形成初期发生了全球性熔融，形成了大范围的岩浆洋。随着岩浆洋冷却结晶，密度较低的矿物上浮形成月壳，密度较高的矿物下沉形成月幔，残余熔体富集不相容元素，形成月壳和月幔间的克里普物质层。

本次研究中，联合团队通过分析嫦娥六号月球背面样品，发现月球背面也存在克里普物质层，且月球背面和正面样品中玄武岩的成分相似，表明月球形成初期应存在全月尺度的岩浆洋。此外，研究还发现月球背面和正面样品玄武岩中铅同位素的演化路径不同，表明月球的不同区域在岩浆洋结晶后演化过程存在差异。月球表面盆地尺度的大型撞击事件，尤其是南极-艾特肯盆地的撞击，可能改造了月幔的物理化学性质。

图2. 嫦娥六号采样区地质背景分析

在该研究中，山东大学空间科学攀登团队乔乐副教授利用山东大学行星遥感与地质学分析平台，开展了嫦娥六号月背采样区地质背景分析，发现嫦娥六号任务着陆在月球背面南极–艾特肯盆地内部月海玄武岩单元，返回样品可能包含了南极–艾特肯大型撞击挖掘的月球深部物质。采样区玄武岩相比周围区域有着较高的钛元素含量，但是钍元素含量明显低于嫦娥五号着陆区所在的风暴洋地区。分析结果为本研究嫦娥六号样品分析结果的科学解译提供了重要的月球地质学支撑。

近年来，山东大学空间科学攀登团队行星科学课题组围绕深空探测国家战略需求，在月球与行星地质学、陨石学及天体化学、行星遥感与光谱学、行星探测载荷研制等方面取得了一系列研究成果，先后承担了探月四期载荷研制、载人航天重大专项、国家自然科学基金重点、民用航天技术预先研究项目等重大科研项目。今后，团队将聚焦行星表面物质遥感与样品实验联合研究，打通“探测载荷-数据/样品-科学研究”的行星科学与深空探测研究全链条，实现自主原始创新能力的提升，为我国行星科学发展和航天强国建设贡献山大力量。