12月10日,一項關于嫦娥五號首批月球樣品的研究成果發表于《科學通報》英文版(Science Bulletin),該成果由中國科學院紫金山天文臺(以下簡稱紫金山天文臺)研究員徐偉彪及其行星化學科研團隊聯合中國科學院南京地質古生物研究所合作完成。
紫金山天文臺是國內首批獲得月球科研樣品的13家科研機構之一,徐偉彪作為使用責任人獲批兩份月球玄武巖樣品。徐偉彪等人利用高分辨率顯微CT、掃描電子顯微鏡、電子探針等對其中一個樣品開展了詳細的礦物學和三維斷層成像研究。
結果表明,該樣品屬于月球火山玄武巖,具有細粒—中粒次輝綠結構,少量橄欖石斑晶分布在由輝石、斜長石、鈦鐵礦和其他副礦物組成的基質中,主要組成礦物輝石的化學成分和演化趨勢與美國阿波羅計劃(Apollo)和蘇聯月球號計劃(Luna)返回的高鈦玄武巖類型高度一致。該樣品含有極高的(體積百分數17.8 vol%)鈦鐵礦含量,豐度接近阿波羅月海玄武巖的最高值(18 vol%),并富集磷酸鹽礦物(0.5 vol%)。
記者從紫金山天文臺獲悉,不同于日前已報道的嫦娥五號中鈦和低鈦月海玄武巖類型,該樣品是一種相對少見的富集稀土元素的高鈦月海玄武巖,這表明嫦娥五號著陸區歷史上可能曾經發生過多次火山噴發活動,將有望解讀月幔源區不同物質成分、火山巖漿形成的能量來源和月球晚期火山活動的精細時空分布規律,后續深化研究工作正在進行中。
月海玄武巖主要分布在月球正面的盆地中,可能是100~400公里深處的月幔部分熔融形成的。科研人員通過對不同類型的月海玄武巖樣品的分析,可以研究月球深部物質成分、巖漿過程隨時間和空間的演化。嫦娥五號(CE-5)月球采樣返回任務的成功為我國相關研究提供了重要契機。