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从月壤齑粉中，科学家们已然窥见月球演化的些许玄机| 图源：pixabay.com

<hr data-from-paste="1" data-diagnose-id="cab753f8b0081641774e88c6a5ffa485" style="outline-style: initial; outline-width: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word; border-style: solid; border-right-width: 0px; border-bottom-width: 0px; border-left-width: 0px; border-color: rgba(0, 0, 0, 0.1); transform-origin: 0px 0px; transform: scale(1, 0.5);">

<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="063d966e7af0a83fd796d6bbc8f6cd52" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">导 读●○2020年底，中国的月球探测器 “嫦娥五号” 登陆月球上一块相对年轻的地区，并挖取和钻取了1.731

（Nature）杂志在线加速发表了中国科学院地质与地球物理研究所等机构的上述发现[1]。

与这一测年论文同时发表的，还有另外两篇论文：一篇测定了月球玄武岩样品的地球化学成分，发现玄武岩的月幔源区（即月幔中岩浆曾经活跃的区域）中克里普组分（KREEP，月球上一种黄褐色玻璃状矿物，富集钾K、磷P和稀土元素REE）较少，得出月幔中不富含放射性生热元素的结论；另一篇则测定了玄武岩样品中熔体包裹体和磷灰石的水含量，得出月幔含水量较少的结论。[2,3]

中国科学院地质与地球物理研究所的李献华院士说，月球质量小（只有地球的1.2%），人们通常认为月球的热保持能力比较差，散热很快，但他们的研究结果提出了新的可能性：月球的散热不一定那么快。<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="5f8adf35c9b96f04ef4779dbb5cf27bb" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">李献华是此项月球样品研究的主要负责人、测年论文的共同通讯作者。

这三篇论文的样品，均来自于名为 “风暴洋”（Oceanus Procellarum）的月球北部月海中吕姆克（Mons Rümker）山北部，由中国 “嫦娥五号” 月球探测器在2020年12月17日带回地球。这些发现，也是中国国家航天局探月与航天工程中心（下称探月中心）自2021年7月12日发放第一批月球样品后，又一批发表的研究成果。

美国东部时间10月7日，中国地质科学院地质研究所在《科学》（Science）杂志上发表论文，得出月球玄武岩的凝固时间大约为19.63±0.57亿年[4]。

此次新发布的定年结果与上述年龄在误差范围内基本一致，且通过测量更多样品提高了该结果的准确性。

“两个研究团队的结果激动人心且令人印象深刻，” 加州大学戴维斯分校（University of California, Davis）地球与行星科学系教授<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="f338c0f7b46b3d9dcb40742e9abad308" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">尹庆柱说，“这是中国科学家取得的重要成果。从获得样品开始不到4个月的时间收集数据、解析结果、撰写论文并在主流科学期刊上发表，代表了研究团队们巨大的成就和艰巨的努力！非常令人印象深刻！”

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<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="6e6a81f368faa4e0d90fa47cb53fd6c9" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">月球变冷速度比想象中慢

<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="18532dce36f99a7c2a9b6498ffca74b1" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">可能的原因是什么？

李献华告诉《知识分子》，此前的撞击坑计数统计研究认为，吕姆克山北部的岩浆可能在较晚的年代仍在活动，是因为这个区域表面的放射性生热元素含量高，所以推测该区域有足够能量来维持火山活动。

<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="cb36cb1726f5d7f58d5d38f2990f88ff" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">图1嫦娥五号及此前登陆探测器采样点的分布情况，左图为估算月球表面地形年龄，右图为钍（放射性生热元素物质）热力图，可以看到嫦娥五号所在地点较为年轻，且放射性生热元素较高 | 图源：Lin and Yang, 2021, The Innovation

他们最近发表的研究首先确定，岩石形成较晚的估计是对的。“虽然过去估计的不那么精准，但（这一位置的）岩石确实很年轻，这是个值得高兴的事”。

其他两项发现，则为解释这一现象提出了新的问题。

之前的估计认为，岩浆形成时间晚，一个影响因素是放射性生热元素含量比较多，比如钾、铀和钍。中国科学院地质与地球物理研究所研究员杨蔚和同事的研究显示，风暴洋北部月幔的放射性生热元素并不富集，与阿波罗玄武岩的月幔源区相当[2]。“<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="353af2ab323d0a754ffb468ca1ecce54" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">说明放射性元素并非导致这里岩浆活动的主要原因。” 李献华解释说。

另外，水含量也能影响月幔源区岩石的熔融温度。以前的假设是，水含量高，会导致岩石由固态熔融为液态的温度降低，也就是说，在月球变冷的过程中，岩浆凝结需要更长时间。胡森等人的水含量研究发现[3]，“岩石母体的水含量并不高，大概只有1-5μg.g<sup data-from-paste="1" data-diagnose-id="98244de7ccddabdedd1d807a4b05202b" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">-1（每克样品中含1至5微克），跟阿波罗样品比较明显是偏低的。” 李献华说。<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="0d9781ed37e66516d697213a96a4850c" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">这也就排除了高水含量导致岩浆活动年代晚的猜想。

尹庆柱说，这几项工作提出了一些 “

论文中，仅通过含锆矿物定年测出的结果是20.11 ± 0.50亿年，与以上结果更为接近。

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<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="bc26e0bb76bc5ef7b2fcf3d9d2e8904d" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">小插曲：国际合作是与非

在 “嫦娥五号” 带回月壤之前，中国研究者仅有的

文章，是最早发布的 “嫦娥五号” 月球样品研究。由于论文署名中出现了不少外国专家，有一位还是通讯作者，引起了一些

联系了《科学》文章的通讯作者、澳大利亚科廷大学教授<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="00218483e82f37d61a3ed2ff0fea751c" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">Alexander Nemchin。他说，他和项目申请人、中国地质科学院地质研究所研究员<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="ffd9a6cec502dc026993360e36e04c64" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">刘敦一已认识31年，

，Nemchin是地质研究所的访问学者。研究的主要工作在地质所完成，而讨论和分析则由中外的团队成员们在线上开展。Nemchin作为论文起草人，列位通讯作者是为了方便和编辑部沟通。

刘敦一说，国际合作是科学发展的必然途径，“取长补短”并不丢人。合作也是相互的。十年前，他曾与美国华盛顿大学的学者共同研究阿波罗12号带回的月球样品，发布的论文中他是第一作者。

由中国国家航天局制定的《月球样品管理办法》规定，国家航天局鼓励开展基于月球样品的空间科学国际联合研究工作，促进成果的国际共享[6]。据《知识分子》了解，目前

的采访中说，当时 “还没有收到国外科研机构提交的正式申请”，但 “国家航天局鼓励开展月球样品的国际联合研究，国外科学家可以通过加入国内科研团队等方式共同开展样品研究工作。国家航天局正在会同有

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制版编辑<strong data-from-paste="1" data-diagnose-id="39df37c9952b39474064f106cef631e3" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">|卢卡斯

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