全球首份！山大发布“月球镁环检测报告”
嫦娥六号月壤的演化过程示意图
点击查看原图 如果把月球比作一本厚重而神秘的“行星档案”，那么它的背面——始终面朝太空、从未对地球人类敞开，便是那最难翻阅的一页。近日，山东大学发布全球首个“月球镁环检测报告”，这份报告如同一把钥匙，第一次真正打开这页“月背档案”的内页。
◎山东商报·速豹新闻网记者 张舒 通讯员 林竹 车慧卿
打开“月背档案”内页
月球诞生于约45亿年前——随着一颗火星大小的星球撞击原始地球，部分撞击溅射出的高温物质重新聚集形成了月球。月球的质量只有地球的1%左右，但与地球宜居的表生环境相比，月球高真空、强辐射、昼夜温差可达300℃。
在薄薄数米的月壤之中，记录着太阳系演化的历史，研究月球对于揭示地球早期的形成和演化具有十分重要的意义。1969年7月，美国宇航员将21.6公斤的月球岩样和尘埃带回地球，科学家经过多年分析，获得了关于月球形成的第一线索。此后，人类先后从月球采集并返回了数百千克的月表岩石、铲取月壤和钻孔样品，包括美国阿波罗载人登月任务，苏联的月球号任务，以及我国嫦娥五号任务。
月球具有“二分性”，其正面和背面在形貌、成分、月壳厚度、岩浆活动等方面差异巨大。由于月球绕地球公转一周的时间和它自转一周的时间相同，这意味着它始终以同一面向着地球。因此，我们在地球上看到的始终是月亮的同一面，背对地球的那一面只能用航天器才能看到。过去，所有的月球采样任务都只在月球正面进行，月球背面样品的缺乏，使得月球背面深部月幔特征一直是未解之谜。2024年6月，嫦娥六号任务成功实现人类首次月球背面采样返回，从南极-艾特肯盆地内带回了1935.3克珍贵的月球背面样品，这些样品采集于月球上最大、最深且最古老的撞击坑——南极-艾特肯盆地。
科学家们早就通过遥感发现，在月球背面有一个特别神秘的地方：南极-艾肯（SPA）盆地边缘的“富镁辉石环”，可以把它想象成是围绕着这个巨型撞击坑的一圈“骨架”或者“矿物项链”。不过，过去人们只能“遥望”，没有真正摸到过那里的一块岩石。现在，通过对月壤样品的研究，科学家们终于第一次得以揭开这个“骨架”的真实面貌，确认这一圈区域可能藏着一种来自月球深部的特殊矿物，叫做“富镁、低钙的辉石”。这项研究由山东大学空间科学与技术学院行星科学团队牵头完成，并发布全球首个“月球镁环检测报告”，这份报告如同一把钥匙，第一次真正打开这页“月背档案”的内页，就像第一次近距离看清了一块远古化石的结构。
解读地质“成长故事”
南极-艾特肯盆地是月球三大构造单元之一，直径约2500千米，该撞击坑形成的能量大约相当于原子弹爆炸的万亿倍，是太阳系类地行星上最大的陨石坑，占整个月球表面的近八分之一，被认为可能打穿了月壳、暴露出月幔甚至更深的物质。
最新研究表明，嫦娥六号着陆点的月壤中，约有31%至40%的物质来源于SPA内部一个叫Chaffee S 的陨石坑。这些深部碎屑像被“太空爆破”一般抛射出来，跨越了近百公里，最后落到了嫦娥六号的取样区。这种“天外来客”级的地质运送机制，为人类提供了窥探月球深层的天然样品。
研究团队第一作者、山东大学博士后曹海军介绍，“通过对返回样品的精细分析，我们发现所谓‘镁环’物质其实主要是一种由斜长石（占比63%–67%）和低钙辉石（25%–27%）构成的亚铁苏长岩。”
这种矿物组合与月球南极-艾肯盆地的早期撞击熔融岩的成分差异明显，尤其斜长石的比例大大升高，说明在撞击事件之后，月壳物质大量混入（约61%–63%），经历了复杂的“重塑”，才形成今天这一富镁、富斜长石的特殊环形地质单元。
这一发现为研究月球深部物质如何在巨大撞击下“翻涌上来”、如何重新混合并冷却定型提供了直接证据。
更令人惊喜的是，这次研究还用拉曼光谱技术识别出了样品中多达16种主要矿物，发现其成分与月球正面（如2020年中国返回的嫦娥五号样本）截然不同：其中几乎不含橄榄石和钛铁矿。这种差异像是月球正反两面讲述的两段地质“成长故事”，为人类理解整个月球的形成与演化增加了新的线索。
描绘月壤演化模型
此外，科研团队还提出了一个“五阶段月球土壤演化模型”，从最初的岩浆喷发，到远距离撞击引发的物质混合，再到后期的反复粉碎、空间风化与胶结，最终形成今天的模样。完整描绘了这批月壤如何从“岩石”走向“土壤”，也揭示了月球表层的复杂演化路径。
这份“月背检测报告”，不仅是首份对SPA镁环矿物组成的实物研究成果，更是人类首次以实物样品为基准，验证月球卫星数据的尝试。它为建立更准确的月球地质模型、研究月球深部结构、判断未来可采资源，乃至为深空探测选址提供了坚实的基础。
正如曹海军所说：“这次任务，就像是在月球最古老的岩层中采集了一片拼图，让我们离完整的月球演化图景又近了一步。”
此外，根据来自中国科学院的最新消息，中国科学院地质与地球物理研究所(地质地球所)、中国科学院国家天文台与南京大学等科研团队，利用嫦娥六号采回的月球背面样品取得的四项研究成果，分别揭示出月背岩浆活动、月球古磁场、月幔水含量及月幔演化特征，首次为人类揭开了月球背面的演化历史。
这四项被誉为月球及行星科学领域具有划时代意义的重要研究成果，首次揭示月背在约42亿年前和28亿年前经历了两期不同的玄武质火山活动，表明月球背面可以维持持久的火山活力；首次获得月背古磁场信息，发现月球磁场强度可能在28亿年前发生过反弹，指示月球发电机磁场并非单调衰减而是存在波动；首次获得月球背面月幔的水含量，发现其显著低于正面月幔，指示月球内部水分布也存在二分性；首次发现月球背面玄武岩来自极其亏损的源区，它可能指示了原始月幔的极度亏损，或缘于大型撞击事件导致的熔体抽取，揭示大型撞击事件可能对月球深部圈层演化产生巨大影响。
◎山东商报·速豹新闻网记者 张舒 通讯员 林竹 车慧卿
打开“月背档案”内页
月球诞生于约45亿年前——随着一颗火星大小的星球撞击原始地球，部分撞击溅射出的高温物质重新聚集形成了月球。月球的质量只有地球的1%左右，但与地球宜居的表生环境相比，月球高真空、强辐射、昼夜温差可达300℃。
在薄薄数米的月壤之中，记录着太阳系演化的历史，研究月球对于揭示地球早期的形成和演化具有十分重要的意义。1969年7月，美国宇航员将21.6公斤的月球岩样和尘埃带回地球，科学家经过多年分析，获得了关于月球形成的第一线索。此后，人类先后从月球采集并返回了数百千克的月表岩石、铲取月壤和钻孔样品，包括美国阿波罗载人登月任务，苏联的月球号任务，以及我国嫦娥五号任务。
月球具有“二分性”，其正面和背面在形貌、成分、月壳厚度、岩浆活动等方面差异巨大。由于月球绕地球公转一周的时间和它自转一周的时间相同，这意味着它始终以同一面向着地球。因此，我们在地球上看到的始终是月亮的同一面，背对地球的那一面只能用航天器才能看到。过去，所有的月球采样任务都只在月球正面进行，月球背面样品的缺乏，使得月球背面深部月幔特征一直是未解之谜。2024年6月，嫦娥六号任务成功实现人类首次月球背面采样返回，从南极-艾特肯盆地内带回了1935.3克珍贵的月球背面样品，这些样品采集于月球上最大、最深且最古老的撞击坑——南极-艾特肯盆地。
科学家们早就通过遥感发现，在月球背面有一个特别神秘的地方：南极-艾肯（SPA）盆地边缘的“富镁辉石环”，可以把它想象成是围绕着这个巨型撞击坑的一圈“骨架”或者“矿物项链”。不过，过去人们只能“遥望”，没有真正摸到过那里的一块岩石。现在，通过对月壤样品的研究，科学家们终于第一次得以揭开这个“骨架”的真实面貌，确认这一圈区域可能藏着一种来自月球深部的特殊矿物，叫做“富镁、低钙的辉石”。这项研究由山东大学空间科学与技术学院行星科学团队牵头完成，并发布全球首个“月球镁环检测报告”，这份报告如同一把钥匙，第一次真正打开这页“月背档案”的内页，就像第一次近距离看清了一块远古化石的结构。
解读地质“成长故事”
南极-艾特肯盆地是月球三大构造单元之一，直径约2500千米，该撞击坑形成的能量大约相当于原子弹爆炸的万亿倍，是太阳系类地行星上最大的陨石坑，占整个月球表面的近八分之一，被认为可能打穿了月壳、暴露出月幔甚至更深的物质。
最新研究表明，嫦娥六号着陆点的月壤中，约有31%至40%的物质来源于SPA内部一个叫Chaffee S 的陨石坑。这些深部碎屑像被“太空爆破”一般抛射出来，跨越了近百公里，最后落到了嫦娥六号的取样区。这种“天外来客”级的地质运送机制，为人类提供了窥探月球深层的天然样品。
研究团队第一作者、山东大学博士后曹海军介绍，“通过对返回样品的精细分析，我们发现所谓‘镁环’物质其实主要是一种由斜长石（占比63%–67%）和低钙辉石（25%–27%）构成的亚铁苏长岩。”
这种矿物组合与月球南极-艾肯盆地的早期撞击熔融岩的成分差异明显，尤其斜长石的比例大大升高，说明在撞击事件之后，月壳物质大量混入（约61%–63%），经历了复杂的“重塑”，才形成今天这一富镁、富斜长石的特殊环形地质单元。
这一发现为研究月球深部物质如何在巨大撞击下“翻涌上来”、如何重新混合并冷却定型提供了直接证据。
更令人惊喜的是，这次研究还用拉曼光谱技术识别出了样品中多达16种主要矿物，发现其成分与月球正面（如2020年中国返回的嫦娥五号样本）截然不同：其中几乎不含橄榄石和钛铁矿。这种差异像是月球正反两面讲述的两段地质“成长故事”，为人类理解整个月球的形成与演化增加了新的线索。
描绘月壤演化模型
此外，科研团队还提出了一个“五阶段月球土壤演化模型”，从最初的岩浆喷发，到远距离撞击引发的物质混合，再到后期的反复粉碎、空间风化与胶结，最终形成今天的模样。完整描绘了这批月壤如何从“岩石”走向“土壤”，也揭示了月球表层的复杂演化路径。
这份“月背检测报告”，不仅是首份对SPA镁环矿物组成的实物研究成果，更是人类首次以实物样品为基准，验证月球卫星数据的尝试。它为建立更准确的月球地质模型、研究月球深部结构、判断未来可采资源，乃至为深空探测选址提供了坚实的基础。
正如曹海军所说：“这次任务，就像是在月球最古老的岩层中采集了一片拼图，让我们离完整的月球演化图景又近了一步。”
此外，根据来自中国科学院的最新消息，中国科学院地质与地球物理研究所(地质地球所)、中国科学院国家天文台与南京大学等科研团队，利用嫦娥六号采回的月球背面样品取得的四项研究成果，分别揭示出月背岩浆活动、月球古磁场、月幔水含量及月幔演化特征，首次为人类揭开了月球背面的演化历史。
这四项被誉为月球及行星科学领域具有划时代意义的重要研究成果，首次揭示月背在约42亿年前和28亿年前经历了两期不同的玄武质火山活动，表明月球背面可以维持持久的火山活力；首次获得月背古磁场信息，发现月球磁场强度可能在28亿年前发生过反弹，指示月球发电机磁场并非单调衰减而是存在波动；首次获得月球背面月幔的水含量，发现其显著低于正面月幔，指示月球内部水分布也存在二分性；首次发现月球背面玄武岩来自极其亏损的源区，它可能指示了原始月幔的极度亏损，或缘于大型撞击事件导致的熔体抽取，揭示大型撞击事件可能对月球深部圈层演化产生巨大影响。