2025年10月6日，国家航天局和国家原子能机构联合发布嫦娥六号月球背面样品研究最新成果，中国科学家首次发现月球背面月幔相比正面更“冷”，这一成果深化了人类对月球“二分性”现象的认识，为月球演化研究提供关键科学数据，相关研究已刊发于《自然·地球科学》官网。
月幔研究新发现
10月6日中秋节当天，国家航天局和国家原子能机构联合发布嫦娥六号月球背面样品研究最新成果。中核集团核工业北京地质研究院、北京大学、山东大学共同合作完成的研究显示，月球背面月幔相比月球正面更“冷”。这一发现进一步深化了人类对月球“二分性”现象的认识，为月球正面与背面的月幔温度差异提供了岩石学与地球化学等科学依据，为月球演化和“二分性”特征研究提供了关键科学数据。该研究结果已刊发于《自然·地球科学》（Nature Geoscience）官网。
月幔研究的重要性
月球宛如一本记录太阳系历史的书籍，月幔则是其中的“核心章节”。月幔位于月壳之下，是月球体积最大的组成部分，月球古老的火山活动正是由月幔物质上涌形成的。因此，月幔等月球内部特征对月球演化研究至关重要。而嫦娥六号任务的采样区域————月球背面南极 - 艾特肯盆地，被公认为月球上最大、最深的撞击盆地，可能存在撞击抛射出来的月球深层物质。嫦娥六号带回的世界首份月背样品，让科学家有望通过实物窥见月球深处的秘密。
研究过程与方法
中核集团核工业北京地质研究院嫦娥六号月球样品研究团队成员李婷表示，嫦娥六号月壤样品比嫦娥五号的样品更细、更碎，很多看起来长得较好的岩屑，内部全是裂隙，寻找目标矿物的工作量比嫦娥五号月壤样品翻了一倍。在研究中，科研团队利用多种手段，对嫦娥六号从月球背面带回的玄武岩样品进行精细分析。样本的化学成分记录了其形成时的深部温度压力等信息。他们通过对月壤玄武岩样品中典型单斜辉石、斜长石等矿物的成分分析，运用三种不同的温压计，计算玄武岩形成的温度与压力。为确保研究结果的科学性，团队还通过岩石学模型模拟了嫦娥六号玄武岩结晶过程。以上四种独立方法得出一致结果：嫦娥六号玄武岩样品的结晶温度约为1100℃，比来自月球正面的嫦娥五号等样品低约100℃。
研究结果的多维度验证
研究团队还通过玄武岩全岩成分重建原始岩浆化学组成，计算月幔潜能温度，发现月球背面月幔潜能温度（约1400℃）低于月球正面（约1500℃）；选取月球正面和背面的月海玄武岩区域，通过卫星遥感数据获取的表面岩石化学成分计算，表明月球背面月幔潜能温度低于正面约70℃，与样品分析结论相近，进一步增强了研究成果的可信度。
月球“二分性”现象
中核集团首席科学家李子颖称，科学家们将月球正面和背面的差异性称为“二分性”现象，并将其列为探索月球奥秘的几个最为关键的科学问题之一，认为这可能与月球的形成及演化历史密切相关。此前研究发现，月球正面和背面在地形地貌、元素分布和岩石特征等方面存在巨大差异，如正面相对平坦开阔，背面布满沟壑、峡谷和悬崖，地形起伏更大；月球正面月海占据30%以上，背面只有约1% - 2%；月球正面相对富含放射性元素，背面相对亏损等。此次发现月球背面月幔更“冷”，进一步深化了对月球“二分性”现象的认识。
月球温差原因与未解谜题
对于月球正背面月幔存在温差的原因，李子颖表示，在自然界，放射性元素衰变产生热量是重要的能量来源之一，这一研究结果可能与月球正背面的放射性元素分布有关，不过还需要后续更多研究。事实上，关于月球的形成与演化仍有许多谜题，以月幔温度演化史为例，其早期是否更热，又如何影响月表，这些问题都有待科学家们进一步研究。
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