“嫦娥六號樣品首次揭示月背演化歷史和巨型撞擊效應(yīng)”入選2025年度“中國科學(xué)十大進展”

2026年3月25日，國家自然科學(xué)基金委員會在2026中關(guān)村論壇年會開幕式上正式發(fā)布2025年度“中國科學(xué)十大進展”，這一榜單集中展現(xiàn)了我國2025年度基礎(chǔ)研究取得的重大進展。我所作為第一完成單位的“嫦娥六號樣品首次揭示月背演化歷史和巨型撞擊效應(yīng)”研究成果成功入選。這是我所繼“嫦娥五號月球樣品揭示月球演化奧秘（2021年度）”、“祝融號巡視雷達揭秘火星烏托邦平原淺表分層結(jié)構(gòu)（2022年度）”和“嫦娥六號返回樣品揭示月背28億年前火山活動（2024年度）”之后，第四次獲此殊榮，持續(xù)書寫我所行星科學(xué)研究的中國答卷。

由于被地球潮汐鎖定，月球始終以同一面朝向地球，這一面被稱為月球正面；而永遠背對地球的那一面，則被稱為月球背面。長期以來，通過遙感探測表明月球的正面和背面存在顯著差異：正面地勢相對平坦，擁有廣闊的玄武巖平原（即“月海”）；而背面則高地遍布，月海稀少，月殼也更厚。這種顯著的不對稱性，被稱為月球的“二分性”，一直是月球科學(xué)的未解之謎。在嫦娥六號任務(wù)之前，人類對月球演化歷史的認知幾乎全部基于正面樣品的研究，對月球背面了解仍是一片空白。

嫦娥六號任務(wù)實現(xiàn)了人類首次月球背面采樣返回，為揭示這片神秘區(qū)域的演化歷史提供了獨一無二的樣本。這些樣品來自月球三大構(gòu)造單元之一的南極—艾特肯盆地，它是月球最大、最古老的撞擊坑，直徑約2400千米。據(jù)估算，形成這個巨坑所釋放的能量，相當于約2萬億顆原子彈同時爆炸。然而，這次巨型撞擊的具體時間及其對月球產(chǎn)生的深遠影響，始終是科學(xué)界懸而未決的關(guān)鍵問題。

2025年，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、廣州地球化學(xué)研究所、國家天文臺，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所和南京大學(xué)團隊，通過對嫦娥六號樣品的系統(tǒng)研究，取得了一系列首創(chuàng)性的關(guān)鍵進展：

（1）重塑早期撞擊歷史：識別出撞擊成因的新型月球巖石，并精準測定南極—艾特肯盆地形成于42.5億年前，同時限定了其內(nèi)部阿波羅盆地的形成時間為41.6億年前，這為人類理解太陽系早期大型撞擊事件提供了更精確的“宇宙時鐘”標尺，并揭示出月球早期撞擊頻率呈逐漸下降趨勢，從而重塑了內(nèi)太陽系早期撞擊歷史模型。

（2）揭示月幔“二分性”特征：通過28億年前形成的月幔熔融產(chǎn)物——月海玄武巖的研究，首次獲得月球背面月幔的水含量和化學(xué)組成特征。研究表明，背面月幔更“干”，鍶—釹同位素組成更為虧損，鈾—鉛同位素比值也偏離正面月幔演化曲線。這直接表明南極—艾特肯巨型撞擊直接改造了其深部月幔性質(zhì)，將月球“二分性”從月球表層延伸至月幔。

（3）獲得月球磁場新認知：首次獲得月球背面古磁場信息，明確顯示月球磁場強度在28億年前曾發(fā)生反彈，而非此前認為的單調(diào)衰減，這表明當時月球深部仍保持顯著熱源，從而刷新人類對月球古磁場時空分布的認知。

這一系列成果具有里程碑意義：它不僅首次系統(tǒng)揭示了月球背面的演化歷史，闡明了巨型撞擊對月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化過程的深遠影響，推動月球科學(xué)研究進入內(nèi)外動力耦合的新階段；也標志著我國在月球背面探索領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)率先突破，為未來月球采樣任務(wù)提供了關(guān)鍵科學(xué)參考，顯著提升了我國在行星科學(xué)領(lǐng)域的國際影響力。

作為我國地球與行星科學(xué)研究的國家隊，我所始終立足國家重大戰(zhàn)略需求，深耕深空探測與行星科學(xué)研究領(lǐng)域，四次入選“中國科學(xué)十大進展”，既是對我所科研實力的充分肯定，也彰顯了我所在行星科學(xué)領(lǐng)域的國內(nèi)外影響力。未來，我所將繼續(xù)面向國家重大戰(zhàn)略需求，聚焦深空探測領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題，持續(xù)深化行星科學(xué)研究，充分利用嫦娥工程等深空探測任務(wù)獲取的寶貴樣品和數(shù)據(jù)，力爭取得更多原創(chuàng)性成果，為建設(shè)航天強國、搶占科技制高點、實現(xiàn)高水平科技自強作出新的貢獻。

編輯/陳永焱