嫦娥六号着陆区位于阿波罗盆地南部，南极-爱肯盆地东北部。 （图片提供：钱煜奇博士）嫦娥六号任务是全球首次月球背面采样返回任务。 （图片提供：钱煜奇博士）嫦娥六号着陆区位于阿波罗盆地南部，南极-爱肯盆地东北部。 （图片提供：钱煜奇博士）嫦娥六号任务是全球首次月球背面采样返回任务。 （图片提供：钱煜奇博士）

月球背面是地球上永不可见的神秘之境。 月球最为显著的特征，莫过于其正反两面的不对称性，这种差异会表现在其成分、月壳厚度和火山活动上。 然而，由于缺乏月球背面的样本，科学家至今尚未对月球二分性（lunar asymmetry）的起源达成共识，此为月球科学研究中存在的最大问题之一。

嫦娥六号任务是人类首个月球背面采样返回的历史性任务，已于2024年5月3日成功发射。 该项任务旨在从阿波罗盆地南部的月海平原采集约二千克的月壤样本返回地球。 阿波罗盆地位于太阳系最大的撞击盆地 — 南极-爱肯盆地内部（South Pole–Aitken Basin），从该地区采集的样品蕴藏丰富的科学价值，将有望解答月球演化的关键问题，甚至可能重新定义人类对这颗离我们最近的星球的认识。

近日，香港大学（港大）地球科学系博士后研究员钱煜奇博士、Joseph MICHALSKI 教授、赵国春教授与国际团队合作，对阿波罗盆地及其周边的火山作用进行了系统性分析，揭示了嫦娥六号着陆区神秘而复杂的火山作用，这将对揭示嫦娥六号样本中月球二分性的起源具有重要的启示意义。 此项研究发现已于顶级学术期刊《地球与行星科学快报》（Earth and Planetary Science Letters）上发表。

团队的研究显示，阿波罗盆地曾经历了广泛的火山活动，其持续时间可追溯到距今约40.5亿年之前的酒海纪，一直延续到约17.9亿年之前的爱拉托逊纪。 该地区的火山活动受到月壳厚度的显著影响。 在月壳厚度中等的地区，岩浆倾向于在撞击坑下部横向扩展形成岩席。 在月壳厚度较薄的地区比如阿波罗盆地内部，岩浆倾向于直接喷发出月表，而在月壳厚度较厚的地区岩浆倾向于侵入月壳而不喷发。 钱煜奇博士说：「这一基本的发现启示月球正面及背面火山活动的不对称性可能是因为月壳厚度的差异造成的。 这一观点可以通过即将返回的嫦娥六号样品进行验证。」

对嫦娥六号计划着陆的阿波罗盆地南部月海区域，团队发现至少存在两期火山喷发事件。 较早的一期喷发于距今约33.4亿年前，而其物质组成具有低钛成分，覆盖了阿波罗盆地峰环与坑缘之间的区域。 较晚的一期喷发于距今约30.7亿年前，其物质组成则为高钛成分。 其喷发于查菲S（Chaffee S）撞击坑附近，并向东流动覆盖低钛玄武岩，厚度逐渐减小。 港大研究人员认为南部月海西侧的高钛玄武岩具有最为丰富的科学价值，应该作为采样区域。 该地区返回的样本将包括高钛玄武岩和通过撞击而来的下部的低钛玄武岩和外来非月海物质。 Michalski 教授强调：「多样化的样本来源将能解决一系列隐藏在阿波罗盆地中的重大月球科学问题。」

「这项研究结果对嫦娥六号月球任务具有重要的贡献。 它为充分认识即将返回的嫦娥六号样本提供了地质框架，并将会是中国科学家研究这些宝贵样本的重要参考资料。” 本论文合著作者之一、港大地球科学系讲座教授赵国春院士如是说：「这表明港大在寻求行星科学上的卓越表现，并在深入参与国家深空探测任务上迈进一大步。」

港大是目前香港唯一成功向国家申请到来自于月球正面嫦娥五号月壤的机构。 在本研究的基础上，港大的地质学家团队计划在嫦娥六号样品返回之后积极争取来自月球背面的嫦娥六号样本。 团队认为通过研究嫦娥五号和嫦娥六号样本将为解决月球这两个截然不同的半球提供了契机。

钱煜奇博士简介

钱博士为港大地球科学系和太空研究实验室的行星地质学家。 他与内地及国际伙伴合作，专注于探索地外天体。 他的主要研究领域为月球的地质过程，并利用由中国月球探测任务及其他国家采集的月球遥感数据及返回样品进行相关研究。

有关钱煜奇博士的更多资料： https://yuqiqian.com.

Joseph Michalski 教授简介

Michalski教授在港大成立了行星光谱和矿物学实验室（Planetary Spectroscopy and Mineralogy Laboratory），从事前沿研究，为中国及其他地区对火星、月球及其他小行星的探索任务作出支持。 Michalski教授同时是港大太空研究实验室副总监，推动大学应用太空科学跨学科发展。

有关Michalski教授的更多资料： https://joeplanets.com

赵国春教授简介

赵教授是享有国际声誉的备受尊敬的地质学家，专攻变质岩石壆、前寒武地质和超大陆研究。 他对领域的突出贡献包括发表了超过400篇学术论文，被引用超过68,000次，这些工作为其赢得了赞誉。 他在2019年当选为中国科学院院士，2021年当选为发展中国家世界科学院院士，2023年当选为香港科学院院士。 在2024年 Research.com 发布的世界顶尖科学家排名中，赵教授位列地球科学领域世界第八、中国第一。

传媒如有查询，请联络港大理学院外务主任杜之桦（电话：3917 4948;电邮：caseyto@hku.hk / 助理传讯总监陈诗迪（电话：3917 5286;电邮：cindycst@hku.hk）。

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有关研究论文：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118737

原文链接：https://www.hku.hk/press/c_news_detail_27295.html