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嫦娥五號月壤掀研究熱潮 揭示一大謎團

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嫦娥五號月壤掀研究熱潮 揭示一大謎團
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嫦娥五號月壤掀研究熱潮 揭示一大謎團

2022年10月24日 13:22 最後更新:13:44

嫦娥五號月壤樣品的返回,引發了新一輪的月球研究熱潮。中國科學家根據對月壤的研究提出了新的月球熱演化模型,揭開困擾學術界的一大謎團:為何月球在距今20億年前依然有火山活動。

月球不同時期岩漿及熱演化示意圖(2022年10月20日繪製)。中國科學院地質與地球物理研究所圖片

月球不同時期岩漿及熱演化示意圖(2022年10月20日繪製)。中國科學院地質與地球物理研究所圖片

中國科學院地質與地球物理研究所研究員陳意介紹,月球形成於約45億年前,品質只有地球的約1%,對於如此小的天體來講,理論上它應該快速冷卻,很早就停止火山活動,成為「死亡」星球。

隨著嫦娥五號月壤樣品的返回,科學家們掀起了新一輪月球研究熱潮。

2021年10月,中國科學家在《自然》雜誌上發表了三篇文章,揭示了月球火山活動可以一直持續到20億年前,刷新了人類對月球岩漿活動和熱演化歷史的認知。

專家介紹,月球玄武岩是月幔(相當於地球的地幔)部分熔融形成的岩漿經火山噴發至月球表面冷卻結晶形成的岩石。國際學者對持續冷卻的月幔發生部分熔融曾提出兩種假說:一是放射性元素生熱導致月幔升溫;另一假說是如果水含量高,會降低月幔熔點。

然而中國科學家對嫦娥五號玄武岩的研究揭示月幔源區並不富含放射性生熱元素,且非常「乾」,排除了以上兩種假說。因此,月球火山活動為什麼持續如此之久,成為新一輪月球研究中的未解之謎。

中國科學院地質與地球物理研究所掃描電鏡與電子探針實驗室工程師原江燕在分析嫦娥五號月壤成分(2022年10月14日攝)。中國科學院地質與地球物理研究所圖片

中國科學院地質與地球物理研究所掃描電鏡與電子探針實驗室工程師原江燕在分析嫦娥五號月壤成分(2022年10月14日攝)。中國科學院地質與地球物理研究所圖片

針對這一問題,陳意率領科研團隊選取了27顆具有代表性的嫦娥五號玄武岩岩屑,採用了最新研發的掃描電鏡能譜定量掃描技術分析了岩屑的全岩主要成分,結合一系列岩石學和熱力學模擬計算,成功恢復了嫦娥五號玄武岩的初始岩漿成分,並與阿波羅樣品的初始岩漿進行對比,推算出它們的起源深度和溫度。

研究發現,與阿波羅樣品相比,年輕的嫦娥五號玄武岩的初始岩漿含有更多的鈣和鈦,這表明嫦娥五號玄武岩的月幔源區有更多的富鈣富鈦物質的加入。這部分物質恰恰是月球岩漿洋晚期結晶的產物,且具有易熔的特性,它的加入會顯著降低月幔的熔點,誘發月幔部分熔融形成年輕的月球玄武岩。進一步的類比計算結果顯示,月球內部經歷十幾億年的持續冷卻,溫度僅僅降低了約80攝氏度。

陳意說,該項研究表明,儘管月球內部在持續緩慢冷卻,月球岩漿洋晚期結晶的易熔組分不斷加入到深部月幔,不僅為月幔「補鈣補鈦」,還降低了月幔的熔點,從而克服了緩慢冷卻的月球內部環境,引發長期持續的月球火山作用。

該項成果在最新一期美國《科學進展》雜誌上發表。




毛拍手

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中共二十屆一中全會今天(23日)舉行。選舉產生中共中央政治局委員、中共中央政治局常委、中共中央總書記。

其中24名政治局委員中有13名是新人,包括馬興瑞、王毅、尹力、石泰豐、劉國中、李干傑、李書磊、何衞東、何立峰、張國清、陳文清、陳吉寧、袁家軍。

外界觀察到在今屆中央政治局委員新人中學歷普遍很高。有不少還是軍工科學家、高科技專才,其中有來自國內重點大學,亦有畢業於香港理工、英國帝國理工。

唔講唔知,躍升政治局常委第二位的李強,預料出任國務院總理,原來他是香港理工大學工商管理碩士。習近平2002年出任浙江省委书记,李强在2004年從溫州市委書記的職務上獲提拔為省委秘書長,成為習近平「大秘」,即是大管家。習近平主政浙江的六年裡,有三年都是由李強做大秘書的職位。 2012年中共十八大時,李強當選中央候補委員,同年底升任浙江省代省長,隔年1月升任省長。他在2016年到2017年短暫擔任江蘇省委書記。2017年十九大後,李強進入中央政治局、出任上海市委書記。

李強料任國務院總理。

李強料任國務院總理。

至於航天航空領域的領軍人物亦有進入政治局,其中現任新疆書記的馬興瑞大家比較熟悉,有航天少帥之稱,是力學工程師及航天領域專家。他曾長期在中國航天科技領域工作並擔任相關企業主要領導職務多年,亦多次親自參與並領導中國載人航天和新一代運載火箭等大型航天工程事務。2007年,當選為國際宇航科學院院士。

馬興瑞現任新疆自治區書記。

馬興瑞現任新疆自治區書記。

現任浙江省委書記袁家軍則是飛行器設計的博士,在北京航空學院(今北京航空航天大學)飛機設計與應用力學系固體力學專業本科畢業,航空航天部空間技術研究院(五院)空間飛行器設計專業碩士研究生畢業,北京航空航天大學飛行器設計專業博士。享受國務院政府特殊津貼,國際宇航科學院院士。曾任神舟飛船總指揮,中國航天科技集團公司中國空間技術研究院院長,也是繼張慶偉,馬興瑞,許達哲之後出身航天科技集團的第四位省委書記。

袁家軍現任浙江省委書記。

袁家軍現任浙江省委書記。

除了空天專家,還有出身高端科技領域的畢業生,在軍工企業出任要職。例如遼寧省委書記張國清在長春光學精密機械學院(今長春理工大學)電子工程系學習,後進入軍工企業北方工業公司工作,曾任中國兵器工業集團公司總經理。

現任陝西省委書記劉國中畢業於華東工程學院(今南京理工大學)炮彈系觸發引信設計與製造專業,後來又到哈爾濱工業大學金屬材料及工藝系壓力加工專業、管理學院系統工程專業研究生學歷。

現任山東省委書記的李干傑是核專家。他畢業名牌大學清華大學程物理系核反應爐工程專業,之後繼續深造,獲得核反應爐工程及安全專業碩士研究生學歷,工學碩士,高級工程師。熟悉國情人士表示,在八十年代初考入清華大學,讀物理系更是當時最難考入的學科,而專攻核反爐更是當年重中之重的科研領域,可見李干傑的專業能力相當強。

另外,習近平強調綠水青山就是金山銀山,未來中國發展在環保、新能源方面一定是重中之重。在新政治委員中,有一位是環境科學家,就是現任北京市長陳吉寧,而且他是英國名牌大學帝國理工學院土的博士後。陳吉寧1986年9月入清華大學環境工程系攻讀環境工程專業碩士學位。1988年10月赴英國布魯耐爾大學生物化學系攻讀博士學位。1989年7月英國帝國理工學院土木系攻讀環境系統分析專業博士學位,1992年獲博士學位。1992年11月英國帝國理工學院博士後。從陳吉寧的學歷背景看都是一名學霸。

今屆的政治局新人中還有一位醫療衛生專家,現福建省委書記尹力,研究生學歷,醫學博士,衛生領域專業人才,他是山東醫科大學衞生系社會醫學與衞生事業管理專業碩士研究生,曾任衛生部辦公廳主任、副部長,國家食品藥品監督管理局局長、國家衛健委副主任等,醫療衛生食品安全領域有豐富工作經驗。在2002年8月至2003年4月美國哈佛大學訪問學者,2004年1月至2005年5月曾擔任世界衞生組織執委並當選執委會副主席,2012年4月至2015年8月出任中央保健委員會委員,中央保健委員會是專責中央領導高層的健康事務。

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