英國(guó)開放大學(xué)
英國(guó)開放大學(xué)研究揭示了月球巖層的新曙光，解決了月球地質(zhì)學(xué)的主要難題
新的研究已經(jīng)破解了從月球創(chuàng)造獨(dú)特巖石類型的重要過程。這一發(fā)現(xiàn)解釋了它在月球表面的標(biāo)志性成分和存在，揭開了科學(xué)家長(zhǎng)期以來一直無法解開的謎團(tuán)。
這項(xiàng)研究今天發(fā)表在《自然地球科學(xué)》雜志上，揭示了這些獨(dú)特巖漿起源的關(guān)鍵一步。結(jié)合使用熔融巖石的高溫實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，以及對(duì)月球樣品的復(fù)雜同位素分析，確定了控制其成分的關(guān)鍵反應(yīng)。
這種反應(yīng)發(fā)生在大約三十五億年前的月球深處，涉及巖漿中的鐵元素(Fe)與周圍巖石中的鎂元素(Mg)的交換，從而改變了熔體的化學(xué)和物理性質(zhì)。
該論文的合著者、開放大學(xué)行星科學(xué)與探索教授馬赫什·阿南德(Mahesh Anand)說：
“這項(xiàng)合作研究將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與月球火山巖的同位素分析相結(jié)合，有助于開發(fā)一種新的解決方案，用于將富含鈦的巖漿從月球內(nèi)部輸送到月球表面，否則這些巖漿將過于密集而無法在月球表面噴發(fā)。
該研究的共同主要作者、布里斯托大學(xué)地球科學(xué)教授蒂姆·埃利奧特(Tim Elliott)說：
“火山月球巖石的起源是一個(gè)引人入勝的故事，涉及由原始巖漿海洋冷卻產(chǎn)生的不穩(wěn)定的行星級(jí)晶體堆的'雪崩'。
“限制這一史詩(shī)般的歷史的核心是月球特有的巖漿類型的存在，但解釋這種巖漿如何到達(dá)地表，由太空任務(wù)采樣，一直是一個(gè)麻煩的問題。解決了這個(gè)難題真是太好了。
自 1960 年代和 1970 年代美國(guó)宇航局阿波羅任務(wù)成功從月球地殼返回凝固的古代熔巖樣本以來，月球表面部分地區(qū)鈦元素 (Ti) 的濃度令人驚訝。軌道衛(wèi)星最近的測(cè)繪顯示，這些被稱為“高鈦玄武巖”的巖漿在月球上廣泛分布。
共同主要作者M(jìn)artijn Klaver博士，明斯特大學(xué)礦物學(xué)研究所研究員。
“到目前為止，模型還無法重現(xiàn)與高Ti玄武巖的基本化學(xué)和物理特征相匹配的巖漿成分。事實(shí)證明，要解釋它們的低密度特別困難，這使得它們?cè)诖蠹s三十五億年前爆發(fā)。
由英國(guó)布里斯托爾大學(xué)和德國(guó)明斯特大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)與開放大學(xué)和卡迪夫大學(xué)合作，設(shè)法在實(shí)驗(yàn)室中使用高溫實(shí)驗(yàn)?zāi)M了高鈦玄武巖。對(duì)高Ti玄武巖的測(cè)量還揭示了一種獨(dú)特的同位素組成，該同位素組成為實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)的反應(yīng)提供了指紋。
這兩個(gè)結(jié)果都清楚地表明，熔固反應(yīng)在理解這些獨(dú)特巖漿的形成方面是不可或缺的。
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