地大新闻网讯（通讯员 余淳梅）月球内部的地核、地幔是如何分化形成？没有大气层保护的月壤，数十亿年来经历了怎样的演变？我校地球与行星科学学院朱柯教授牵头的研究团队，利用美国阿波罗计划及我国嫦娥五号、六号任务返回的珍贵月球样品，在月球内部化学分异与表面太空风化研究方面取得系列进展，两项研究成果先后发表于国际知名期刊《地球与行星科学快报》和《通讯?地球与环境》。
镍是一种亲铁元素，其含量与同位素组成既可记录行星核形成和岩浆活动，也能够反映高温撞击造成的蒸发与物质混合过程，是研究月球演化十分理想的示踪元素。
在发表于《地球与行星科学快报》的研究中，团队对19件阿波罗月岩样品开展高精度镍稳定同位素分析，并结合月球岩浆洋结晶与部分熔融模拟估算：月球硅酸盐部分的镍同位素组成，与地球硅酸盐部分在误差范围内一致（图1）。研究证实，月幔里镍的含量大约只有地球地幔的四分之一，这一差异主要与月球核形成有关；但现有数据还不能完全排除月球形成时期蒸发过程带来的影响。研究还发现，阿波罗72415号纯橄岩的异常重镍同位素特征，主要源于橄榄石与后期熔体之间的扩散作用，不能代表月球最原始地幔的成分。
图1 月球岩浆洋演化的镍同位素模型及阿波罗月海玄武岩数据（EPSL论文图3）
在发表于《通讯·地球与环境》的研究中，团队进一步分析了阿波罗多批次月壤样品及嫦娥五号、六号任务带回的14件月壤样品。结果显示，月壤镍同位素数值普遍高于月岩和月球本体的本底值。研究证实，大大小小微陨石长年不断撞击月球，引发物质蒸发、改变镍同位素比例，是月球正面、背面都普遍存在的月表太空风化方式。
同时，研究发现不同着陆区的月壤并不完全遵循单一变化规律：阿波罗12号月壤相对不成熟，镍同位素值较低；而阿波罗16号月壤具有较高的镍含量及镍钴比，显示了富镍物质混合的额外影响。这说明月壤镍同位素既能记录长期微陨石轰击，也受到局部撞击抛射物和物质混合历史的调节。
图2 不同玄武岩喷发年代的阿波罗与嫦娥月壤及月岩镍同位素组成。横轴为对应采样区的玄武岩喷发年龄，灰色条带表示bulk silicate Moon的Ni同位素组成。
两项研究将月球深部形成与表层演化联系起来：月岩保存了月球核幔分异和岩浆过程的信息，而月壤叠加了数十亿年来微陨石撞击与物质混合的印记。成果为科研人员区分月球本身原生化学信号、分辨后期表面改造效应，提供了新的同位素依据，也为理解水星、小行星等其他没有大气的天体演化提供参考。
两篇论文均由朱柯教授担任第一作者及通讯作者，联合我校黄俊教授课题组，和英国布里斯托大学、加州大学洛杉矶分校、芝加哥大学、澳门科技大学、北京大学、英国开放大学的学者完成。研究得到国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（海外）、澳大利亚研究理事会早期职业研究人员项目（ARC DECRA）、欧盟玛丽居里博士后项目及澳门相关研究基金等支持。
论文信息：
[1] Zhu K*, Ni P, Chen Q, Anand M, Zhu M-H, Elliott T. (2026) Lunar mantle differentiation and Earth–Moon similarity constrained by Ni stable isotopes. Earth and Planetary Science Letters, 683: 119974. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2026.119974
[2] Zhu K*, Yang M, Huang J, Tian W, Zhu M-H, Elliott T. (2026) Nickel isotopes in Apollo and Chang’e soils reveal widespread micrometeorite-driven processing of the lunar regolith. Communications Earth & Environment, in press. https://doi.org/10.1038/s43247-026-04139-x
（编辑 王俊芳 审稿 陈华文）
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