月球南极-艾特肯盆地发现原始地幔样本或将助力阿耳忒弥斯任务

近日，关于月球南极-艾特肯（South Pole-Aitken，简称SPA）盆地的新研究引发了科学界的广泛关注。这项研究表明，SPA盆地可能蕴藏着月球原始地幔的样本，以及古老岩浆海的静态遗迹。这一发现不仅丰富了我们对月球历史的了解，也为未来的阿耳忒弥斯（Artemis）载人登月任务提供了重要的科学目标。

SPA盆地的形成可追溯到约43亿年前，当时一颗大型天体撞击了月球表面，穿透了月球的地壳，形成了这一巨大的盆地。作为太阳系中最深且最古老的撞击盆地之一，SPA盆地的地质结构为科学家提供了宝贵的窗口，能够深入了解月球的内部组成及其演化过程。研究人员指出，撞击事件所产生的碎片和物质，至今仍散布在月球表面，为科学研究提供了丰富的材料。

根据亚利桑那大学行星科学家杰夫·安德鲁斯-汉娜（Jeff Andrews-Hanna）的划分，SPA盆地中的撞击事件挖掘出了一个晚期的岩浆海。“阿耳忒弥斯任务将为研究者提供一个机会，以在SPA盆地采集到喷出物及潜在岩浆海的物质样本。”他在德克萨斯州伍德兰兹的月球与行星科学会议上指出。

盆地本身展示了一种轻微的椭圆形状，北缘存在的厚地壳堆积区与盆地缺失的地壳量相当，提示着撞击产生的碎片是朝北方移动。对此，安德鲁斯-汉娜团队采用了独特的研究方法，他们将盆地与其他月球上已知的陨石坑进行比较，发现撞击的运动方向实际上是南向北，而非先前认为的北向南。

这一重大发现为了解月球形成过程增添了新的证据。早期的理论认为，月球是由于一颗与火星体量相当的天体与地球从事剧烈碰撞后形成的。此次碰撞使得地球和月球的物质都经历了短暂的液态阶段，之后，液态地幔物质开始冷却并结晶，形成了月球的地壳。正如安德鲁斯-汉娜所言，这一过程留下了岩浆海的“确凿证据”。

在此过程中，一些元素如钾、稀土元素和磷（统称为KREEP）未能结晶，而是在熔体中逐渐富集。研究表明，SPA盆地底部存在和KREEP一致的钍元素，这提示着地幔物质在撞击事件中可能曾穿透地壳进入表面。之后，研究团队发现，西南喷出物区域所含的钍元素与周围物质有着密切关联，证明在SPA撞击后，流动的岩浆海一度渗出地壳。

通过对比SPA盆地与月球近侧另一个著名区域——风暴洋KREEP地带（Procellarum KREEP Terrane，简称PKT），科学家们意在解开月球内部演化的神秘面纱。过去的研究曾提出SPA的撞击可能将形成PKT的岩浆海推向了月球的另一侧，但安德鲁斯-汉娜的最新研究则表明，这两个区域的形成时间和过程是独立的，且SPA撞击事件实际上发生在PKT形成之前。

“SPA和PKT的对比将共同描绘出月球岩浆海晚期演化的完整故事。”安德鲁斯-汉娜表示。这不仅使得对月球的认知更加准确，也为即将开展的阿耳忒弥斯任务指明了方向。

随着阿耳忒弥斯任务计划于2026年执行，科学家和宇航员将有机会亲身到访这一历史悠久的区域，进行地幔样本的采集并带回地球。这些样本将为科学家提供与PKT地区月球岩石进行对比的机会，同时能够揭示月球地幔在两个不同时期的性质，为揭示月球岩浆海的具体形成时间与过程提供关键数据。

安德鲁斯-汉娜强调，SPA盆地的研究不仅对月球的探索具有重要意义，还将为地球的早期历史和演化提供线索。随着科学技术的不断发展，未来人类对月球及其形成过程的理解将更进一步。

尽管距离阿耳忒弥斯任务的实施仍有一段时间，但科学界的期待正在逐渐升温。这项重大的发现不仅为阿耳忒弥斯任务注入了新的活力，也为人类揭开宇宙的奥秘迈出了坚实的一步。无论是科研还是实践，这一探索将为我们带来更多未知的惊喜。