岩漿海
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嫦娥六號揭示月球「晚年」火山之謎!30億年前仍在噴發
作為地球唯一的天然衛星,月球的形成與演化一直是科學界關注的焦點。長久以來,普遍的觀點認為,月球早在30億年前就已經「沉睡」,火山活動逐漸終止。然而,中國月球探測器嫦娥五號和嫦娥六號帶回的玄武岩樣品卻打破了這一認知:前者來自月球正面、形成於20億年前,後者則來自月球背面、形成於28億年前。這些玄武岩樣品證實,月球在所謂的「晚年」階段依舊發生火山噴發,由此引出一個核心問題,究竟是什麼樣的熱動力機制,讓這顆逐漸冷卻的星體依然保持活力?據《中國新聞網》報導,中國科學院廣州地球化學研究所汪程遠副研究員與徐義剛院士領銜的團隊,聯同香港大學錢煜奇博士等學者,針對嫦娥六號樣品進行了系統研究,並成功揭示了月球年輕火山活動的源區特徵與熱驅動機制。研究成果於北京時間23日凌晨發表在國際學術期刊《科學進展》(Science Advances)。團隊在嫦娥六號樣品中辨識出2類形成於約28億至29億年前的玄武岩,但它們的來源深度與成分截然不同:1類是來自距月表約120公里深處的「超低鈦玄武岩」,另1類則出自60至80公里淺部月幔的「低鈦玄武岩」。透過模擬月球內部的高溫高壓條件,研究者發現這2類岩石分別源自早期岩漿海洋冷卻後形成的不同岩層,即普通的輝石岩層與含鈦鐵礦的輝石岩層。過去曾有人推測,月球晚期的火山活動可能與源區富水或富含放射性生熱元素有關,但嫦娥五號與六號的樣品研究均推翻了這1假說。取而代之的是新的模型:隨著月球逐漸冷卻,其岩石圈厚度增加,深部岩漿無法直接噴發,只能滯留在淺部輝石岩層底部。這些被「困住」的岩漿持續向上傳導熱量,最終觸發淺部月幔的部分熔融,從而引發火山噴發。進一步的分析顯示,月球火山活動的熱動力機制在30億年前後發生了明顯變化:在30億年前,熱源較為複雜,可能包括放射性元素衰變、潮汐力甚至隕石撞擊等;而在30億年之後,則逐漸趨於單一,主要由自下而上的熱傳輸驅動,使得年輕的火山活動集中在淺部月幔。團隊同時比對了全月球的遙感數據,發現月球正面的晚期火山岩化學特徵與嫦娥五號樣品相似,而背面的則更接近嫦娥六號的超低鈦玄武岩。這一差異意味著月球正反兩面的月幔組成並不一致:正面淺部月幔中含有較多鈦鐵礦,而背面則相對稀少,為理解月球不對稱演化提供了新線索。研究團隊認為,嫦娥六號樣品的研究不僅刷新了人類對月球熱演化歷史的認知,也對探索其他無大氣小型天體的火山活動機制提供了重要參考。從嫦娥五號到嫦娥六號,中國探月工程不斷改寫月球演化的教科書,那些帶回地球的玄武岩樣品宛如月球「心跳」的紀錄儀,證明這顆環繞地球的衛星在30億年前後仍殘留著「餘溫」。研究人員預期,隨著未來更多樣品的深入分析,人類有望揭開地月系統的更多秘密。
超音速風、礦石蒸氣配岩漿海洋 科學家發現宛若「地獄」的行星
天文學家日前在宇宙中找到一顆特別的行星,地表上吹著時速5000公里的超音速風,同時又有著100公里深的岩漿海,而且地上的溫度,一邊高達3000度、另一邊又低到零下200度,看起來就像是傳說中的地獄。根據《每日郵報》報導指出,這顆名為「K2-141b」的行星,天文學家在2018年透過開普勒太空望遠鏡發現的,它距離地球約200光年,大小與地球相差無幾,但由於軌道非常靠近恆星,所以被潮汐鎖住。而該星球有2/3的範圍是向陽面,平均溫度高達3000度,但背陽面平均溫度低於零下200度。除了及高溫與極低溫外,K2-141b的表面還吹著時速5000公里的超音速風,同時又有著100公里深的岩漿海。加拿大麥基爾大學、約克大學、印度科學教育研究組成的天文團隊,曾使用電腦模擬K2-141b的運作,發現這顆星球上有著類似地球的水循環模式,該星球上的鈉、一氧化矽、二氧化矽從岩石中被高溫融化成蒸氣,再被超音速風吹到寒冷的地方,以液體的形式回歸到岩漿海,當岩漿海流動到向陽面時,再度被蒸發,如此循環。但天文學家表示,這顆星球上的循環並沒有像地球上那樣穩定,因為岩漿海的流動速度非常的曼,其中含有的礦物成分也會隨著時間、溫度而發生變化,這也會導致當岩漿海氣化之後,改變K2-141b的地表與大氣結構。