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科技日?qǐng)?bào)記者 陸成寬
29日，記者從中科院地質(zhì)與地球物理研究所獲悉，基于嫦娥五號(hào)月壤樣品，我國(guó)科研人員開(kāi)展了月球火山噴發(fā)規(guī)模研究。他們發(fā)現(xiàn)，月球火山噴發(fā)強(qiáng)度并非想象的從早期到晚期連續(xù)性降低，而是階段性凸起，并且在大約20億年前火山活動(dòng)仍然很強(qiáng)。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)認(rèn)識(shí)月球的熱演化歷史具有重要意義。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《自然·通訊》雜志。
月球玄武巖是月幔部分熔融形成的巖漿，后經(jīng)火山噴發(fā)來(lái)到月球表面冷卻結(jié)晶形成的巖石。“它是認(rèn)識(shí)月幔物質(zhì)組成和演化的重要窗口，其火山噴發(fā)強(qiáng)度可以用來(lái)研究月球的熱演化歷史，揭示火山物質(zhì)的來(lái)源和類型，以及月球后續(xù)的構(gòu)造活動(dòng)。”論文通訊作者、中科院地質(zhì)地球所副研究員田恒次介紹。
以往，科研人員利用遙感探測(cè)手段對(duì)月海玄武巖的厚度、火山噴發(fā)體積隨時(shí)間的變化等進(jìn)行了定量化計(jì)算。“但是，由于這些方法原理不同，得到的結(jié)果存在諸多不確定性。”田恒次坦言。
幸運(yùn)的是，嫦娥五號(hào)玄武巖樣品很可能是同一期火山噴發(fā)的產(chǎn)物，外來(lái)物質(zhì)很少，這為研究火山強(qiáng)度提供了很好的機(jī)遇，或許可以為月球火山活動(dòng)晚期的火山噴發(fā)規(guī)模提供關(guān)鍵錨點(diǎn)。
為此，研究人員利用擴(kuò)散年代學(xué)和熱力學(xué)模擬計(jì)算相結(jié)合的手段，重建了嫦娥五號(hào)玄武巖的熔巖流厚度和體積，這一結(jié)果與通過(guò)遙感探測(cè)手段得到的結(jié)果較為一致。他們發(fā)現(xiàn)，在月球火山活動(dòng)晚期，仍然存在大規(guī)模的巖漿噴發(fā)。
月球玄武巖噴發(fā)速率及其隨時(shí)間變化趨勢(shì)。受訪者供圖
“同時(shí)，從本次研究結(jié)果來(lái)看，放眼整個(gè)月球火山噴發(fā)歷史，火山噴發(fā)速率并不是想象的從早期到晚期連續(xù)性降低，而是階段性凸起，晚期仍有比較大規(guī)模的噴發(fā)。”田恒次說(shuō)，造成這一現(xiàn)象的原因尚未有定論，后續(xù)需結(jié)合熱演化模型綜合分析。
在田恒次看來(lái)，這項(xiàng)研究為月球火山活動(dòng)的規(guī)律提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，并為月球熱演化模型的修正提供關(guān)鍵參數(shù)。
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