在人类探索宇宙的漫漫长路上,月球,这颗地球的天然卫星,一直散发着神秘的魅力,吸引着无数科研人员为之倾心。去年 6 月,我国嫦娥六号探测器成功从月球背面采样返回,带回了 1935.3 克无比珍贵的样品,这一突破性成就为月球研究领域开启了一扇全新的大门,也让中国在月球探索的征程上迈出了极为关键的一步。如今,科研人员基于这些样品的研究成果,正如同璀璨星辰照亮我们对月球认知的黑暗角落。
中国科学院地质与地球物理研究所迅速行动,争取到其中 16 克样品后,第一时间组建起一支上百人的精锐科研团队,全方位、多层次地展开研究工作。走进离子探针实验室,我们看到科研人员们争分夺秒,仿佛与时间展开了一场激烈的赛跑,有条不紊地对月壤展开检测分析。研究员李秋立深知这份任务的重量,他感慨地说:“嫦娥六号从月球背面采集回来的样品,在全世界都是独一无二的。这是无数航天人经过长时间艰苦努力才带回来的,交到我们手上,就必须全力以赴,挖掘出其中关于月球演化的独特知识。”
在对玄武岩岩屑的研究中,科研团队取得了具有深远意义的重大发现。李秋立团队从月壤中精心挑选出首批 108 颗玄武岩岩屑颗粒,他们的目标明确而坚定 —— 获取每一个颗粒的年龄信息。为达成这一目标,他们借助离子探针这一强大的技术手段。李秋立介绍道:“我们要在这些岩屑里找出能够记录时间的小矿物,将其变成离子激发出来。这颗岩屑实物大概 800 微米,而我们要找的定年矿物只有 2×2 微米那么小,在如此微小的范围内激发,离子探针技术是目前最佳选择。我们经过长期训练,能够在更小范围内测得更精准的数据。”
凭借着科研人员的智慧和不懈努力,仅仅 3 个月,他们就顺利完成了对 108 颗玄武岩岩屑的年龄分析。研究结果令人惊叹:绝大部分岩屑形成于 28 亿年前,然而,其中一颗 42 亿年的玄武岩岩屑显得尤为特殊,它成为了嫦娥六号返回样品中最古老的玄武岩。这一发现犹如一颗重磅炸弹,揭示了月球背面的岩浆活动至少持续了 14 亿年,在此期间,月幔深部的性质发生了显著变化。这是人类首次通过直接证据,对月球背面的火山活动有了深入认识,为解决月球正面与背面玄武岩分布差异等科学界长期关注的热点问题,提供了关键的研究依据。
与此同时,在月球磁场研究方面,中国科学院地质与地球物理研究所的科研人员同样收获颇丰。副研究员蔡书慧带领团队,从细如粉末、平均直径仅有几十微米的月壤样品中,精心挑选出 4 颗毫米级的玄武岩岩屑,以此展开月球磁场的研究工作。通过高灵敏度的超导磁力仪,他们发现月球在距今 28 亿年时存在磁场,并且磁场呈现出增强的趋势。
此前的研究认为,月球曾经拥有与地球类似的全球性磁场,但如今已消失。然而,对于月球磁场消失前的变化过程,科学界一直缺乏明确的答案。蔡书慧团队的这一发现,填补了月球古磁场记录中长达十亿年的数据空白。此前学界普遍认为,月球磁场在距今 31 亿年左右经历了一次剧烈下降,之后一直处于低能量状态。但此次研究结果却打破了这一传统认知 —— 月球磁场在 28 亿年时出现了回弹,这表明月球磁场在下降后并非一直稳定不变,而是存在波动和回升。
不仅如此,对嫦娥五号月壤的持续研究也传来了令人振奋的消息。科研人员成功获得了月球 20 亿年前的磁场信息,发现当时月球仍存在一个强度较弱的磁场,强度仅为 2 - 4 个微特,还不到现今地球磁场的 10%。这一发现意味着在月球演化的偏中后期,其内部依然存在一定的活力,可能存在热对流或热交换现象。嫦娥五号和嫦娥六号样品的研究成果相互补充,进一步丰富了我们对月球不同时期磁场及其内部活动状态的认识,不断刷新着人类对月球的传统认知。
我国的月球样品研究工作虽然起步相对较晚,但发展速度令人瞩目。嫦娥五号、嫦娥六号的落月点均是人类此前从未涉足的区域,带回的样品独一无二,为科研工作提供了全新的视角和研究方向。截至目前,我国已向 47 个单位分发了 289 份共计 85.5 克嫦娥五号月球样品,向 12 个单位分发了 16 份共计 37.1 克嫦娥六号月球样品。众多科研机构基于这些珍贵样品,在月背样品特征、月球演化活动等多个领域取得了一系列重要成果。
展望 2025 年,更多月壤研究项目正在有条不紊地部署和开展。科研人员将继续深入探索月球样本的物性,试图破解嫦娥六号样品粘性之谜;研究月球样品在太空环境中的风化特征,揭示岩石从原始状态破碎到几十、几百微米大小的具体过程;探寻月壤中是否存在水资源,评估其在月球基地建设中的潜在应用价值;进一步挖掘月球资源,努力在相关研究领域抢占学术制高点。
随着嫦娥七号、嫦娥八号等后续探月任务的逐步推进,我们有足够的理由相信,中国在月球探索领域将不断取得新的突破。一个更加全面、深入认识月球的 “嫦娥时代” 正大步向我们走来,中国科研人员也必将在人类探索宇宙的伟大事业中,书写属于自己的壮丽篇章,为全人类对宇宙的认知贡献更多的中国智慧和力量。