圖：6月26日，在中國航天科技集團五院舉行的嫦娥六號返回器開艙儀式現場，科研人員取出月球樣品容器準備稱重。\新華社
今年6月，中國嫦娥六號任務取回人類首批來自月球背面的月壤標本。甲辰年中秋節到來之際，中國科學家團隊發表嫦娥六號月背樣品的首篇研究論文，給人們帶來不一樣的中秋祝福。研究顯示，嫦娥六號月背樣品具有較低密度，表明其結構較為鬆散，孔隙率較高；樣品中的微量元素含量，與位於月球正面風暴洋克里普地體中的阿波羅任務和嫦娥五號任務的樣品表現出巨大差異，為理解月球正反兩面地質差異開闢了新視角。
9月17日，嫦娥六號返回樣品的首篇論文，由中國科學院國家天文台李春來、中國探月與航天工程中心胡浩、北京控制工程研究所楊孟飛領導的聯合研究團隊在《國家科學評論》（National Science Review, NSR）上發表。該論文報道了嫦娥六號返回樣品的物理、礦物和地球化學特徵。
「解碼」月球內部物質組成
嫦娥六號採樣任務的着陸點位於月球背面南極─艾特肯盆地。採樣點位於盆地內部阿波羅撞擊坑邊緣，該區域月殼極薄，有望揭露月球背面早期撞擊盆地的原始物質。嫦娥六號樣品不僅包括了記錄火山活動歷史的玄武岩，還混合了來自其他區域的非玄武質物質。這些樣品，如同月球遠古時期的「信使」，為研究月球早期的撞擊歷史、月球背面火山活動以及月球內部物質組成提供了重要的第一手資料。
論文指出，嫦娥六號樣品具有較低密度，表明其結構較為鬆散，孔隙率較高。顆粒分析顯示，月壤的粒徑呈現雙峰式分布，暗示樣品可能經歷了不同物源的混合作用。與嫦娥五號樣品相比，此次樣品中斜長石含量明顯增加，而橄欖石含量顯著減少，表明該區域的月壤明顯受到了非玄武質物質的影響。
填補月球背面研究歷史空白
此外，嫦娥六號採集的岩屑碎片主要由玄武岩、角礫岩、黏結岩、淺色岩石和玻璃質物質組成。其中，玄武岩碎片佔總量的30-40%，其礦物以輝石、斜長石和鈦鐵礦為主，橄欖石含量極低。角礫岩和黏結岩由玄武岩碎屑、玻璃珠、玻璃碎片以及少量的斜長岩和蘇長岩等淺色岩石碎屑物質構成，進一步揭示了樣品來源的複雜性。
礦物學分析顯示，嫦娥六號月壤樣品的主要物相組成為斜長石（32.6%）、輝石（33.3%）和玻璃（29.4%），其中玻璃含量接近阿波羅樣品的下限。此外，樣品中還檢測到少量的斜方輝石暗示了非玄武質物質的存在。地球化學分析進一步揭示，嫦娥六號樣品中的鋁氧化物（Al2O3）和鈣氧化物（CaO）含量較高，而鐵氧化物（FeO）含量相對較低，這與月海玄武岩和斜長岩混合物的特徵一致。此外，樣品中的釷（Th）、鈾（U）和鉀（K）等微量元素含量顯著低於KREEP（鉀、稀土元素、磷）玄武岩，與位於月球正面風暴洋克里普地體中的阿波羅任務和嫦娥五號任務的樣品表現出了巨大差異。
論文表示，嫦娥六號帶回的月球背面樣品，不僅填補了月球背面研究的歷史空白，更為研究月球早期演化、背面火山活動和撞擊歷史提供了直接證據，也為理解月球背面與正面地質差異開闢了新的視角。未來，嫦娥六號任務的成功不僅為月球科學研究開闢了新方向，更為人類未來更大規模的深空探測宏偉藍圖奠定了堅實基礎。科學家相信，隨着對這些珍貴樣品的深入研究，有望不斷加深對月球內部結構、物質成分及形成演化過程的理解，推動月球及行星科學的蓬勃發展。
