科学家期待首个月球背面样品“包裹”带来新发现

6月25日，完成月球背面采样的嫦娥六号即将带着月壤样品“包裹”出差返回地球。月球背面的样品为何如此重要？科学家希望通过这些样品获得哪些科学发现？中国科学院地质与地球物理研究所（以下简称地质地球所）研究员岳宗玉等在6月24日发表于《创新》杂志的文章中对此进行了预测，他们希望在未来几个月甚至几年的分析工作能有助于更全面地了解月球的演变。

潮汐锁定效应使月球总是一侧面向地球，称为月球正面，另一侧背向地球，称为月球背面。迄今，科学家已经在月球正面成功进行了10次取样返回任务，极大地提高了人们对月球的理解，包括其化学特征、物理过程和地质演化等。嫦娥六号任务代表了人类月球探索历史上的一个重要里程碑，标志着第一次从月球背面返回样本。

根据嫦娥六号着陆点的地质特征，岳宗玉与合作者推测，此次采集的样品主要为着陆区模式年龄约25亿年的玄武岩，以及少量源自遥远撞击点的外来溅射物。

“月球正面和背面在地形、月壳厚度、岩浆活动和成分等方面存在显著差异。嫦娥六号首次从月球背面获取了样品，有望揭示月球科学研究中最基本的科学问题之一：什么导致了月球两侧的差异？”论文第一与通讯作者岳宗玉对《中国科学报》说。

 嫦娥六号采样地点和样本可以解决的科学问题。受访者供图

6月2日，嫦娥六号降落在月球阿波罗撞击坑内，该撞击坑是南极—艾肯盆地内部最大的撞击坑。南极—艾肯盆地是月球表面最大、最深、最古老的撞击盆地。除了从表面收集土壤外，探测器还通过钻取和表取的方式采集了以该地点玄武岩为主的样品。这些物质可以为分析月球表面撞击历史、物质迁移规律以及月球正面和背面的差异性成因机制等问题提供关键信息。

“我最希望的是嫦娥六号带回的样品中含有一些来自阿波罗撞击坑和南极—艾肯盆地的撞击熔融物（较小天体撞击月球时产生的碎片），这可以为研究月球早期撞击通量提供关键线索。一旦获得这些信息，不仅有助于阐明早期陨石撞击在月球形成中的作用，而且对分析太阳系内部早期撞击历史具有重要意义。”岳宗玉说。

据介绍，为了确定嫦娥六号月球样品可以解决的最相关的科学问题，地质地球所6月7日召开了嫦娥六号着陆点地质背景研讨会，来自国内31所大学和研究机构的203名学者参加了此次会议。他们对嫦娥六号样本相关的潜在科学问题进行了讨论，并投票表决出多个重要问题，处于前七位的科学问题包括月球不对称的起源、深层地壳或地幔的组成、南极-艾特肯盆地的形成时间、遥远的火山历史、中纬度土壤中的挥发物、撞击坑年代学模型的更新、发现新的矿物和/或岩石等。

“新的样本将带来新的重要发现。从嫦娥奔月的故事就可以看出中国文化中月球的魅力，现在中国科学家热切地期待这个能为月球科学做出贡献的机会。”论文共同作者、地质地球所研究员杨蔚说，嫦娥六号携带了4种由中外科学家共同开发的国际有效载荷，中国月球探测活动的开放性将反映在嫦娥六号月球样品的研究上，未来月球研究领域和整个人类将获得来自中外科学界合作努力的回报。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2024.100663