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月球南極-艾特肯盆地撞擊事件導致月幔中等揮發性元素丟失。（受訪者供圖）

月球背面的火山活動為何不及正面活躍？或許遭遇大型撞擊是原因之一。通過分析嫦娥六號采集的月球背面樣品，我國科學家發現：月球南極-艾特肯盆地撞擊事件導致月幔中等揮發性元素丟失，而這可能抑制了月背后期火山活動。今天凌晨，相關論文發表于國際學術期刊《美國國家科學院院刊》。

自月球形成以來，小行星撞擊塑造了遍布月表的撞擊坑與盆地，并顯著改變了月表形貌與化學組成，是月球演化最主要的外動力地質過程。然而，月球早期的大型撞擊事件是否對月球深部造成影響，天文學家仍不清楚。

嫦娥六號任務采集了月球最大撞擊盆地——南極-艾特肯盆地的樣品，為研究相關大型撞擊事件及其效應提供了關鍵樣品。通過高精度同位素分析，中國科學院地質與地球物理研究所田恒次研究員團隊精準捕捉到了40億年前撞擊事件留下的信息。

研究團隊對毫克級嫦娥六號玄武巖單顆粒進行高精度鉀同位素分析。結果顯示，與來自月球正面的樣品相比，月背樣品中鉀-41與鉀-39比值更高，這意味著月背在演化過程中損失了更多的鉀-39。

追溯這一現象，團隊逐一檢查了宇宙射線照射、月球巖漿過程等多種可能因素，證實是撞擊事件改變了月幔的鉀同位素組成——撞擊瞬時產生了高溫高壓，像鉀-39這樣的較輕同位素往往優先逃逸，這才導致殘余物質中偏重同位素比值升高。

田恒次解釋，在撞擊產生的高溫條件下，由于鉀、鋅、鎵等中等揮發性元素更易發生揮發與分餾，因此它們的同位素組成能靈敏記錄撞擊過程中的溫度、能量，以及物質來源等信息，是揭示撞擊規模、熱歷史，以及撞擊對月殼和月幔物質改造的關鍵“同位素指紋”。艾特肯盆地撞擊事件導致月幔中等揮發性元素丟失，而這很可能抑制了月球背面后期的火山活動。

該發現為理解大型撞擊對月球演化的影響、揭示月球正面與背面二分性成因，提供了重要依據。