嫦娥五号月壤揭示20亿年前月球火山活动仍然很强

科技日报记者 陆成宽

29日，记者从中科院地质与地球物理研究所获悉，基于嫦娥五号月壤样品，我国科研人员开展了月球火山喷发规模研究。他们发现，月球火山喷发强度并非想象的从早期到晚期连续性降低，而是阶段性凸起，并且在大约20亿年前火山活动仍然很强。这一发现对认识月球的热演化历史具有重要意义。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂志。

月球玄武岩是月幔部分熔融形成的岩浆，后经火山喷发来到月球表面冷却结晶形成的岩石。“它是认识月幔物质组成和演化的重要窗口，其火山喷发强度可以用来研究月球的热演化历史，揭示火山物质的来源和类型，以及月球后续的构造活动。”论文通讯作者、中科院地质地球所副研究员田恒次介绍。

以往，科研人员利用遥感探测手段对月海玄武岩的厚度、火山喷发体积随时间的变化等进行了定量化计算。“但是，由于这些方法原理不同，得到的结果存在诸多不确定性。”田恒次坦言。

幸运的是，嫦娥五号玄武岩样品很可能是同一期火山喷发的产物，外来物质很少，这为研究火山强度提供了很好的机遇，或许可以为月球火山活动晚期的火山喷发规模提供关键锚点。

为此，研究人员利用扩散年代学和热力学模拟计算相结合的手段，重建了嫦娥五号玄武岩的熔岩流厚度和体积，这一结果与通过遥感探测手段得到的结果较为一致。他们发现，在月球火山活动晚期，仍然存在大规模的岩浆喷发。

月球玄武岩喷发速率及其随时间变化趋势。受访者供图

“同时，从本次研究结果来看，放眼整个月球火山喷发历史，火山喷发速率并不是想象的从早期到晚期连续性降低，而是阶段性凸起，晚期仍有比较大规模的喷发。”田恒次说，造成这一现象的原因尚未有定论，后续需结合热演化模型综合分析。

在田恒次看来，这项研究为月球火山活动的规律提供了强有力的证据，并为月球热演化模型的修正提供关键参数。