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對嫦娥六號任務帶回的月球玄武巖開展的新分析,為了解月球上最大的撞擊構造之一提供了新認識。通過研究南極艾特肯盆地巖石中保存的鉀同位素,研究人員發現了大規模遠古撞擊事件導致廣泛揮發分丟失的證據,并表明該事件可能重塑了月球內部結構。
嫦娥六號月球樣品中異常的鉀同位素特征,指示了南極艾特肯盆地形成時所經歷的極端沖擊條件。
自月球形成以來,小行星撞擊一直是塑造其表面的主要外部力量。這些碰撞形成了大量環形山和巨型盆地,顯著改變了月球的地貌與化學成分。盡管如此,科學家對大型撞擊事件影響月球內部的深度仍存在不確定性。
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為開展研究,中國科學院地質與地球物理研究所田恒次研究員領銜的研究團隊分析了中國嫦娥六號任務帶回的月球玄武巖樣品。這些樣品采自太陽系內規模最大的撞擊構造之一——南極艾特肯盆地。研究人員發現,這些巖石中的鉀(K)同位素組成明顯偏重,與此前通過阿波羅任務及月球隕石所獲得的所有月球玄武巖樣品相比均存在顯著差異。
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鉀同位素作為撞擊過程的示蹤劑
科學家們重點關注鉀元素,因為鉀屬于中等揮發性元素,在大型撞擊事件產生的極高溫度下容易發生氣化。當氣化發生時,可能發生同位素分餾效應,從而改變不同鉀同位素之間的相對豐度。
由于這種特性,鉀同位素能夠保存撞擊發生時環境條件的線索。其同位素組成可反映撞擊過程中的溫度、壓力以及參與碰撞的物質成分。這一記錄還有助于科學家重建撞擊事件的規模、熱演化歷史,以及該事件對月球殼層與地