中国嫦娥六号带回的月球背面样本揭示了一个与正面截然不同的演化历史。通过分析其中钾和铁的同位素，科学家发现月球背面岩石含有更重的同位素，这表明南极-艾肯盆地的一次巨大撞击事件通过高温蒸发改变了月球内部的化学成分，从而根本上解释了月球两半球的显著差异。
一个长期未解的谜题
我们每晚看到的都是月球的同一面，这让我们很容易忽略一个基本事实：月球的两个半球存在巨大差异。自 20 世纪 50 年代首次拍到月球背面的影像以来，科学家们一直在努力解释这种不平衡。
- 月球正面： 曾被熔岩重塑，表面更平坦、更暗。
- 月球背面： 未受熔岩大规模影响，表面更明亮、布满陨石坑。
几十年来，标准的解释始终未能完全解开这个谜题。
来自月球背面的首次样本
2024 年，中国的嫦娥六号任务彻底改变了这一局面，它带回了人类历史上首次从月球背面采集的实物样本。这些样本来自南极-艾肯盆地，这是一个覆盖了近四分之一月球表面的巨大撞击坑，也是太阳系中已知的最大撞击坑。科学家们早就怀疑它在塑造月球的不对称性中扮演了关键角色，但一直缺乏物证来检验这一想法。
同位素揭示的线索
一个由行星科学家田恒次领导的团队分析了嫦娥六号样本中钾和铁的同位素。同位素是同一元素的不同原子量版本，它们就像是剧烈地质事件留下的“指纹”。
研究人员将背面样本与此前阿波罗任务和嫦娥五号任务从正面采集的岩石进行了比较，结果显示出一条清晰的分界线：
- 月球背面的玄武岩比正面的含有更重的钾和铁同位素。
这种模式与标准的火山活动不符，因为火山活动无法以这种方式改变钾同位素的构成。研究人员认为，唯一合理的解释涉及由一次大规模撞击产生的极端高温。
“尽管岩浆过程可以解释铁同位素的数据，但钾同位素的数据表明，月球背面的地幔源必须比近月面的地幔源具有更重的钾同位素组成。”
一次改写月球历史的撞击
这一发现的意义十分深远。南极-艾肯盆地的撞击事件不仅仅是在月球表面留下了一道疤痕，它重写了月球的内部化学构成。
这次撞击产生的巨大热量很可能熔化了月球深处的物质，导致较轻的同位素蒸发并逸散，从而留下了较重的同位素。这意味着，一次单一的碰撞事件就可能改变了整个半球的化学成分，使月球的正面和背面走上了截然不同的演化道路，其影响一直持续至今。未来的任务需要对月球背面更多区域进行采样，以验证这一影响的广泛性。