自月球形成以來，小行星撞擊在塑造月球表面方面發揮了關鍵作用。這些碰撞會產生大的隕石坑和水坑。並改變了月球的地貌和化學成分。科學家們仍然不完全了解這些巨大的影響對月球表面以下的影響有多大。
來探討此類問題。中國科學院地質與地球物理研究所（IGGCAS）田恆慈教授領導的團隊對嫦娥六號（CE6）返回的月球玄武岩樣本進行了分析。這些岩石來自南極-艾特肯盆地 (SPA)，這是月球上最大、最古老的撞擊盆地。這些樣本立即引起關注，因為它們的鉀 (K) 同位素組成比任何月球玄武岩都重。以前由阿波羅任務收集的或在月球隕石中發現的
為什麼鉀能揭示其古老作用的線索？
鉀被認為是一種中等揮發性元素。這意味著它可以在極熱下部分蒸發。大衝突期間氣溫會升高。結果，鉀蒸發並且其同位素分離。這個過程留下了可以揭示碰撞嚴重程度的化學記錄。事件和碰撞期間的條件會改變月球地殼和地幔的物質。
為此，研究人員重點測量了嫦娥六號樣品的鉀同位素組成。
巨大碰撞的化學證據
結果發表於 美國國家科學院院刊 （附：）直接將不尋常的鉀特徵與創造溫泉浴的宏觀影響聯繫起來。
該團隊使用高精度技術，通過藍寶石對撞機多池光譜儀和感應壓縮等離子體質譜儀 (MC-ICP-MS) 測量了四個玄武岩碎片中的鉀同位素。所有CE6樣本均顯示δ41K值增加，範圍從0.001±0.028‰到0.093±0.014‰（平均值：該平均值比阿波羅月球玄武岩測量值（-0.13±0.06‰，2SE）高約0.16‰，這被認為代表了月幔和大部分矽酸鹽衛星。
考慮其他解釋。
確定補充較重鉀同位素的原因。研究人員研究了三個可能的因素。他們評估了宇宙射線的長期暴露。岩漿演化過程中的變化和隕石污染這些過程中的每一個都被發現只有很小的影響。並且還存在測量的不確定性，而且沒有人能夠解釋樣品中發現的化學變化。
對月球火山的持久影響
分析指出，在 SPA 形成的影響過程中，大量揮發性成分損失，特別是通過鉀的蒸發。這種減少可能會減少月球背面的岩漿產量。它有助於解釋為什麼火山噴髮長期以來在近處比在遠處更廣泛。
計算機模擬支持了這種解釋。他們表明，撞擊不僅深入到了月球的地殼，也可能深入到了地幔。但它也釋放出足夠的熱量來驅動月球內部的對流。
這對於月球及其他地區意味著什麼？
這一發現表明，形成南極-艾特肯盆地的撞擊深刻地改變了月球表面深處的情況。這項研究強調了巨大的影響如何塑造整個太陽系岩石行星和衛星的內部化學和演化。
該研究得到了國家自然科學基金委的支持。中科院青年創新協會等資源
