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12月12日，知名學術期刊《物理世界》公布了其評選出的2024年度十大科學突破。我國完成的“月球背面首批樣本返回”成果入選，中國科學院科研人員在其中做出重要貢獻。2024年6月25日，中國嫦娥六號月球探測器首次完成人類從月球背面采樣的壯舉，攜帶1935.3克樣品返回地球。6月28日，嫦娥六號任務月球樣品正式移交給中國科學院國家天文臺。11月15日，中國科學院科研人員采用嫦娥六號月球樣品做出的首批兩項獨立研究成果，同時刊登在國際學術期刊《自然》與《科學》雜志上。這兩項研究在國際上首次揭示出月球背面約28億年前仍存在年輕的巖漿活動，填補了月球玄武巖樣品在該時期的記錄空白。在發(fā)表于《自然》的研究中，中國科學院院士、中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所研究員李獻華和研究員李秋立與來自中國科學院國家天文臺的研究團隊合作，根據(jù)5克月壤中分選出大于300微米的108顆玄武巖巖屑定年研究的結果，揭示嫦娥六號著陸點28（28.07±0.03）億年前存在火山活動，且?guī)r漿來自虧損克里普物質(zhì)（KREEP，富集鉀（K），稀土（REE）和磷（P）等元素的物質(zhì)）的源區(qū)；其中一顆高鋁玄武巖巖屑揭示42億年前存在來自富集克里普物質(zhì)源區(qū)的火山活動。綜合來看，月球背面火山活動至少持續(xù)了14億年以上，且月幔源區(qū)經(jīng)歷了從克里普物質(zhì)富集到虧損的轉變。此外，同位素定年結果與撞擊坑統(tǒng)計定年結果基本一致，指示了月球正面和背面遭受隕石撞擊的概率相當。在發(fā)表于《科學》的研究中，中國科學院院士、中國科學院廣州地球化學研究所研究員徐義剛和高級工程師張樂領銜的團隊對玄武巖屑中微小含鋯礦物（<5微米）以及斜長石和晚期填隙物開展了同位素分析，標定嫦娥六號低鈦玄武巖形成于距今28.3億年前的火山噴發(fā)，并指示其具有一個十分虧損不相容元素的月幔源區(qū)。這樣的月幔源區(qū)難以發(fā)生顯著規(guī)模的熔融及相應的玄武巖火山活動，并最終導致了南極-艾特肯盆地內(nèi)缺乏大規(guī)模的月海玄武巖。此次研究表明，月海玄武巖的分布除受月殼厚度影響外，月幔源區(qū)的物質(zhì)組成也是重要的控制因素。《物理世界》此次評選出的其他年度突破包括：吸光染料將皮膚變成“透明窗”、激光冷卻正電子、肺細胞建模用于個性化放療、半導體石墨烯自帶“開關”、單個原子核衰變探測、兩種不同原子核描述首次統(tǒng)一、小型低成本鈦藍寶石激光器、量子糾錯能力向?qū)嵱没~進、利用糾纏光子編碼和增強圖像。相關鏈接：嫦娥六號月壤樣本首批研究成果發(fā)布 揭示月背火山活動歷史嫦娥六號返回月壤樣品中記錄的兩期玄武質(zhì)火山活動及其月幔源區(qū)性質(zhì)示意圖嫦娥六號月壤中的兩類玄武巖（低鈦和超低鈦）以及低鈦玄武巖同位素等時線