澳科大学者在国际著名学术期刊《自然-地球科学》揭示月球正反面不对称性分布成因

澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室在月球早期演化重大问题上再有突破!实验室丁忞助理教授的研究论文"Lunar compositional asymmetry explained by mantle overturn following the South Pole–Aitken impact"于2022年1月10日在国际著名期刊Nature Geoscience刊载。该研究解释了月球正反面不对称性分布的内外动力学耦合成因模式,为月球及其他类地行星早期热化学演化过程提供了新思路,也为月球、火星等行星探测任务提供了新的科学支撑,并得到了澳门科学技术发展基金会的大力支持。论文的共同第一作者兼通讯作者丁忞助理教授博士毕业于麻省理工学院,于2019年加盟澳科大月球与行星科学国家重点实验室,从事类地行星地球动力学研究。

丁忞助理教授

月球正反面的物理化学不对称性形成于月球演化的早期,是月球后续演化的起点,深刻影响着后续地质和热化学动力学长期演化的方向。但其形成机制仍不清楚。该研究目前提出的主要成因机制包括外动力撞击和内动力地幔对流作用,均无法清楚解释月球地形、壳层结构、玄武岩分布、化学成分、剩余磁场、地质年代等观测特征。考虑到内外动力学过程在月球演化过程的普遍性,该研究提出月球最大的撞击事件(即月球背面南极─艾特肯盆地形成事件)造成的热异常可以通过地幔对流过程,促使月球正面形成富含钛铁矿和克里普岩的月幔源区,从而形成化学成分的正反面不对称性分布。通过耦合撞击动力学和地幔动力学数值模拟方法,证明了内外动力学耦合演化模式有助于更好地理解类地行星的早期演化过程。Nature杂志并以“宇宙撞击揭示了月球上的一个谜”为题,将该研究作为亮点予以报道。

澳科大月球与行星科学国家重点实验室以促进国家行星科学的发展,培养国家所需的行星科学高质量人才为己任,深度参与国家深空探测计划。作为中国唯一一所专职从事月球与行星科学研究的科研机构,科研人员全面参与嫦娥探月工程的数据分析和研究工作;联合中国科学院紫金山天文台,进行嫦娥一号、二号的伽玛射线谱仪的研制和数据分析工作;与内地科学家共同分析嫦娥三号、嫦娥四号的有效科学数据,取得了丰硕的科学成果。此外,实验室科研人员也正在对嫦娥五号月球样品进行分析。

与此同时,月球与行星科学国家重点实验室多名科研人员作为核心科学家,深度参与中国首次火星探测任务“天问一号”的探测资料分析和研究,并积极参与国家后续深空探测计划,推动未来在小行星、以及巨行星的探测计划,助力国家月球与行星科学的发展。

References:

1. https://www.nature.com/articles/s41561-021-00872-4

2. https://www.nature.com/articles/d41586-022-00064-z