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中新網(wǎng)南京3月23日電(記者 楊顏慈)據(jù)中國科學(xué)院紫金山天文臺23日消息，該臺天體化學(xué)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、美國佛羅里達(dá)大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)和中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所，對嫦娥五號月球樣品開展了詳細(xì)的巖相學(xué)、礦物學(xué)、微量元素地球化學(xué)和同位素分析，揭示了嫦娥五號樣品月幔源區(qū)特性和月球年輕火山活動奧秘。

月球是人類深空探測的“前哨站”。2020年12月，中國首次地外采樣返回任務(wù)“嫦娥五號”成功采集了月球正面風(fēng)暴洋北部的樣品1731克。基于嫦娥五號樣品研究其月幔源區(qū)性質(zhì)，對于理解月球年輕火山活動的驅(qū)動機(jī)制十分重要。

研究團(tuán)隊(duì)對兩個玄武巖巖屑樣品開展了三維CT掃描，確認(rèn)巖屑樣品是玄武巖巖屑，不是撞擊熔體。通過選取部分樣品制成光片，研究人員開展詳細(xì)的巖相學(xué)和礦物學(xué)原位分析，并將剩余樣品溶解開展主微量元素和Fe-Mg-Sr(鐵-鎂-鍶)同位素分析。

結(jié)果表明，組成兩個玄武巖巖屑的輝石、橄欖石和長石等的化學(xué)成分均與前人發(fā)表結(jié)果一致，證實(shí)為代表嫦娥五號著陸區(qū)本地的玄武巖巖屑。

基于已獲取的研究數(shù)據(jù)，科研人員估算了嫦娥五號玄武巖的母巖漿成分，并對月球巖漿洋冷凝結(jié)晶過程進(jìn)行模擬計算。

研究結(jié)果表明，月球巖漿洋早期結(jié)晶的富橄欖石堆晶具有輕Fe(鐵)、重Mg(鎂)的同位素特征，晚期富輝石堆晶具有重Fe、輕Mg的同位素特征。

嫦娥五號月球樣品的鐵鎂同位素組成表明其月幔源區(qū)可能為兩種堆晶體的混合，晚期結(jié)晶的富單斜輝石堆晶比例可能為20%至30%。因富集單斜輝石堆晶可以顯著降低月幔的熔點(diǎn)，從而可能對月球仍能產(chǎn)生年輕火山活動起到關(guān)鍵作用。

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