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月球背面為何如此奇特?中國嫦娥六號帶回樣本 揭4大發現

2025-07-17
閱讀時間:閱讀 1 分鐘
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長久以來,月球的兩面始終存在著令人費解的巨大差異。從地球可見的月球正面,廣闊的黑色月海形成了著名的「月亮上的臉」圖案;然而,《SPACE》報導,月球背面卻幾乎沒有月海,取而代之的是崎嶇、佈滿隕石坑的古老高地。此外,月球正面的地殼較薄,火山活動時間點不同,且背面地函中的某些元素含量似乎遠比正面貧乏。現在,多虧了中國嫦娥六號任務從月球背面帶回的珍貴樣本,這些謎團有望被逐步解開。記者林育如/編譯

長久以來,月球的兩面始終存在著令人費解的巨大差異。從地球可見的月球正面,廣闊的黑色月海形成了著名的「月亮上的臉」圖案;然而,《SPACE》報導,月球背面卻幾乎沒有月海,取而代之的是崎嶇、佈滿隕石坑的古老高地。此外,月球正面的地殼較薄,火山活動時間點不同,且背面地函中的某些元素含量似乎遠比正面貧乏。現在,多虧了中國嫦娥六號任務從月球背面帶回的珍貴樣本,這些謎團有望被逐步解開。

月球背面影像圖。(圖/中國航天局)

中國科學院發布嫦娥六號月球樣本系列研究成果,今年6月,嫦娥六號任務成功著陸於月球南極-艾特肯盆地(SPA),並帶回了總計1935.3克的樣本。SPA盆地是月球上已知最大且最古老的撞擊坑,橫跨2,500公里,從月球南極延伸至背面,形成於約42.5億年前。這次巨大的撞擊對月球的地質和內部熱演化產生了何種影響,是否與月球兩半球的二元性有關,一直是科學家們探討的重點。由於這是人類首次獲得來自月球背面的樣本,為驗證各種月球演化模型提供了獨一無二的機會。

經中國科學院團隊分析這些樣本後,公布了四項重大發現:

1 遠古火山活動的證據: 樣本中含有玄武岩火山岩,顯示月球背面曾有長時間的火山噴發活動,分為兩個明顯階段:一期約在42億年前,另一期則約在28億年前。研究人員推測,42億年前的玄武岩可能與SPA盆地的形成有關,因為其富含高鋁,這需要地殼斜長石融入其源頭。而28億年前的玄武岩則源自深層地函,是月球岩漿海洋早期結晶的產物。

2 地函物質的顯著貧瘠: 對玄武岩樣本的地球化學分析指出,這些岩石的來源地,即月球深層地函,嚴重缺乏某些特定元素,例如釷。目前尚不清楚這種貧瘠的地函是僅限於SPA盆地下方,還是分佈更廣。有科學家推測,這種地函成分可能是在月球岩漿海洋形成並結晶後產生的,暗示著類似SPA盆地這樣的巨大撞擊事件,有能力影響深達250公里以下的地函。

3 極度乾燥的月球地函: 儘管樣本中含有百萬分之幾的水,但研究表明,月球背面地函的水含量遠低於月球正面所有玄武岩源區的地函,證實了月球背面地函的極度乾燥特性。

4 月球磁場曾短暫復甦: 這些嫦娥六號樣本保留了月球遠古全球磁場的記錄。分析顯示,月球的磁場在經歷一段時間衰減後,約在28億年前曾出現強度回升,這表明月球內部發電機的運作並非單純緩慢衰退,而是可能呈現週期性波動。這個時間點恰好與月球背面第二階段火山活動重合,暗示當時月球內部可能仍含有大量能量,對流和熱物質的上湧不僅可能引發火山噴發,也可能使地函中的大部分水分蒸發殆盡。

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這些新發現不但讓科學家對月球遠端的奇特環境有嶄新認識,也點出大型撞擊事件對行星內部演化的廣泛影響,對未來行星科學及天體演化研究帶來深遠啟示。

資料來源:SPACE、中國科學院

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