月球近侧和远侧演化的差异是一个长期存在的科学谜团。通过对嫦娥六号月球背面样品进行高精度钾同位素分析，中国研究人员首次揭示了南极艾特肯盆地碰撞导致月幔中中等挥发性元素的流失。这为了解月球演化的重大影响因素以及发现月球“二元性”的原因提供了重要基础。 “高精度同位素分析就像‘地质侦探’，通过捕捉同位素比值的微小变化，我们可以重建碰撞留下的痕迹。”中国科学院地质与地球物理研究所研究员田恒慈说。钾、锌、镓等中等挥发性元素很容易挥发并分馏到碰撞产生的高温环境中。其同位素组成为一种“身份指纹”，可以灵敏地记录碰撞时的温度、能量和物质来源等信息。自月球形成以来，小行星撞击在月球表面形成了陨石坑和盆地，显着改变了月球的形态和化学成分。然而，对月球的最初撞击是否以及在多大程度上影响了月球深处，仍有待调查。 2024年，嫦娥六号任务成功从月球最大撞击盆地南极艾特肯盆地回收样本，为回答这一问题提供了重要物证。南极艾特肯盆地撞击事件示意图。 （中国科学院地质与地球物理研究所供图）田恒慈课题组对嫦娥六号玄武岩单个颗粒中钾同位素进行了毫克级高精度分析。结果表明，嫦娥六号b的钾同位素比值砷盐与从月球近侧采集的样本不同，支持了撞击事件导致月幔发生的变化。碰撞产生的瞬间高温和高压往往有利于较轻同位素的逃逸，而这种挥发性元素的损失可以抑制月球背面的深层岩浆形成和火山活动，为理解月球近背面的不对称地质演化提供新的线索。相关成果于北京时间1月13日凌晨发表在国际学术期刊《美国国家科学院院刊》上。 （记者刘震）
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