根据一项新的研究，从月球暗面取回的第一批表面样本表明，那里曾经有喷发的火山，就像数十亿年前在月球近侧一样。中国的嫦娥六号机器人航天器在6月创造了历史，在永远背对地球的月球背面取回了样本。现在，两项针对这些样本的新研究——其中包括迄今为止最古老的月球火山活动证据——正在描绘月球地质历史的更深入图景。研究人员周五表示，从嫦娥六号着陆点带回的土壤中含有42亿年前和28亿年前的火山岩碎片——玄武岩。
这表明，在月球历史的前半段，月球背面有一段至少14亿年的火山活动期，当时月球是一个比今天更具活力的世界。月球、地球和其他行星体上的火山活动涉及熔融岩石从地幔（地壳下方的一层）喷发到地表。南极艾特肯盆地的着陆点是一个撞击坑，是月球上地壳最薄的地区，有助于寻找火山活动的证据。嫦娥六号探测器使用铲子和钻头获得了约1935克土壤，其中含有100多块玄武岩碎片。然后，它将材料送回地球，降落在中国内蒙古地区。
“嫦娥六号样本为研究远侧火山活动提供了一个独特的机会，”中国科学院月球科学家邱莉莉说，他帮助领导了《自然》杂志的这项研究，该杂志是周五发表的两篇详细介绍研究结果的期刊之一，另一篇发表在《科学》杂志上。研究人员使用放射性同位素定年法来确定样本中发现的各种火山岩碎片的年龄。
几年前一个更具爆炸性的地方
我们早就知道月球曾经是一个更具爆炸性的地方——月球玄武岩样本以前是在美国阿波罗、苏联月球和中国嫦娥五号任务期间从月球永远面向地球的近侧获得的。李说，这些表明，近侧的火山活动早在40亿年前就已经发生，并持续了至少20亿年。李说：“月球火山活动的确切时间和持续时间难以捉摸，可能因地区而异。
根据2020年收集的嫦娥五号样本中的火山玻璃珠记录，一些小规模的火山活动也可能发生在大约1.2亿年前的月球近侧。”。虽然之前的研究，包括美国国家航空航天局月球勘测轨道器的数据，表明月球背面也可能有火山历史，但这是样本首次能够证实这一点。远侧火山活动的证据可以追溯到28亿年前，而近侧火山活动也从未被观测到。
不同的火山源
李说，研究人员还发现，42亿年前的玄武岩与28亿年前玄武岩的成分不同，这意味着它们起源于地幔中不同的熔岩来源——岩浆。李说，嫦娥六号的样本与之前从月球近侧采集的样本在成分上也有所不同。与金星和地球等太阳系其他地方不同，月球上没有活动火山活动的证据。李说：“月球火山活动的停止是由于内部热源随着时间的推移而减少。
最初，月球的火山活动是由放射性元素的衰变和形成过程中的余热驱动的，这些余热产生了足够的内部能量来维持地幔融化，从而维持地表火山爆发。”。他补充说，随着热源的减少，月球的地幔会冷却——月球较小的尺寸加速了这一过程。月球的直径约为3475公里，略大于地球直径的四分之一。