文章内容

本报讯  嫦娥五号和嫦娥六号返回月壤样品为研究月球正反面的差异提供了前所未有的机会。中国科大地空学院黄方团队和秦礼萍团队合作，通过对比嫦娥五号和六号返回月壤样品的硅同位素数据，揭示了月球背面相比于正面有更强烈的太空风化特征。相关研究成果发表在《自然·通讯》。
研究团队利用中国科大金属稳定同位素实验室先进的同位素分析技术，对嫦娥五号和六号返回的月壤样品进行高精度硅同位素分析，测定了来自月球正面和背面样本的硅同位素组成。这一研究为理解月球正反面太空风化过程的差异提供了新的非传统稳定同位素证据，有助于完善月球表面物质演化模型。
嫦娥五号月壤的δ30Si平均值为-0.06±0.05‰（2SD），嫦娥六号月壤的δ30Si为0.04±0.05‰（2SD），都高于全硅酸盐月球（-0.29±0.08‰，2SD）。嫦娥五号岩屑的δ30Si和全硅酸盐月球类似，六号岩屑的硅同位素组成略重。这个差别可能产生于太空风化作用中微陨石撞击过程。高速运动的微陨石撞击月表，会导致表层物质局部熔融，月壤中的硅以SiO的形式进行自由挥发。在这个过程中，轻硅同位素优先进入气相，使得残余熔体中富集较重的硅同位素。挥发形成的蒸汽可能会发生逃逸，之后再沉积回月表，最终导致表层月壤物质的硅同位素与玄武岩之间产生了分馏。此外，月球背面嫦娥六号样品的δ30Si整体高于正面嫦娥五号样品，表明月球背面采样区经历了更为强烈的太空风化作用。这种风化程度的差异可能与更长的暴露时间、更快的微陨石撞击速率或更高的撞击频率等因素相关。
论文第一作者为中国科大地球和空间科学学院硕士研究生张惠妍，通讯作者为于慧敏副研究员、秦礼萍教授和黄方教授，合作者包括汤浩岚特任教授、康晋霆副教授、沈骥特任教授等。
（地球和空间科学学院  科研部）