月球岩石形成的发现解决了月球地质学的重大难题
新的研究破解了月球上一种独特岩石形成的重要过程。这一发现解释了它的特征成分以及它在月球表面的存在,揭开了一个长期困扰科学家的谜团。这项研究发表在1月15日的《自然-地球科学》(NatureGeoscience)杂志上,揭示了这些独特岩浆形成过程中的一个关键步骤。
利用熔岩进行的高温实验室实验与对月球样本进行的精密同位素分析相结合,确定了控制其成分的关键反应。
核心反应
这种反应发生在大约35亿年前的月球内部深处,涉及岩浆中的铁(Fe)元素与周围岩石中的镁(Mg)元素的交换,改变了熔体的化学和物理特性。
共同第一作者、布里斯托尔大学地球科学教授蒂姆-埃利奥特(TimElliott)说:"火山月岩的起源是一个引人入胜的故事,它涉及原始岩浆海洋冷却时产生的不稳定的行星级晶体堆的'雪崩'。
"制约这段史诗般的历史的核心是存在月球独有的岩浆类型,但解释这种岩浆如何到达月球表面并被太空任务采样一直是个棘手的问题。能解决这个难题真是太好了"。
了解高钛玄武岩
早在20世纪60年代和70年代,美国国家航空航天局的阿波罗任务就成功地从月球地壳中取回了凝固的古老熔岩样本,自此人们就知道月球表面部分地区钛(Ti)元素的浓度出奇地高。最近的轨道卫星测绘显示,这些被称为"高钛玄武岩"的岩浆在月球上广泛存在。
"到目前为止,模型还无法再现符合高钛玄武岩基本化学和物理特征的岩浆成分。
由英国布里斯托尔大学和德国明斯特大学领导的国际科学家小组利用高温实验成功地在实验室中模拟了高钛玄武岩的生成过程。对高钛玄武岩的测量还发现了一种独特的同位素组成,为实验所再现的反应提供了指纹。
这两项结果都清楚地表明,熔固反应是理解这些独特岩浆形成的不可或缺的因素。
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