科学家们长久以来一直认为，月球在大约30亿年前已进入“休眠”状态，火山活动几乎停止。然而，这一传统观念被我国嫦娥五号和六号带回的月球样品所挑战。嫦娥五号样品显示月球在20亿年前仍有火山活动迹象，而嫦娥六号则揭示了28亿年前的火山喷发证据。这些发现促使科学家们重新思考：月球在晚期为何仍能维持火山活动？
为了解开这一谜团，由中国科学院广州地球化学研究所汪程远副研究员与徐义刚院士率领的团队，携手香港大学的钱煜奇博士等人，对嫦娥六号带回的月球样品进行了深入研究。他们不仅成功描绘出月球年轻火山活动的特征，还揭示了背后的热驱动机制。这项研究成果已在国际学术期刊《科学进展》上发表。
研究团队在嫦娥六号样品中鉴别出两类形成时间相近的玄武岩，这些岩石分别源自月球深处（超过120公里）的“超低钛玄武岩”和较浅月幔（60-80公里）的“低钛玄武岩”。通过模拟月球内部的高温高压条件，他们发现这些岩石分别来自月球早期岩浆海洋冷却后形成的两种不同岩层。
以往的观点认为，月球晚期的火山活动可能与源区富含水分或放射性生热元素有关。然而，嫦娥五号和六号带回的样品显示，这些源区既“干燥”又缺乏放射性生热元素。通过对两类玄武岩的对比分析，研究团队提出了一种新的热动力机制：随着月球冷却，岩石圈逐渐增厚，深部岩浆难以直接喷出，只能停留在月幔浅部。这些滞留的岩浆向上传递热量，导致浅部月幔部分熔融，进而引发火山喷发。
为了验证这一模型，研究团队还分析了全月球的遥感数据。他们发现，大约30亿年前后，月球火山活动的热动力机制发生了显著变化。30亿年前，月球的热源复杂多样，可能包括放射性物质、潮汐力和陨石撞击等。然而，30亿年后，热源趋于单一，自下而上的热传输机制成为主导，使得晚期月球火山活动的源区主要集中在浅部月幔。
进一步的全月球遥感数据分析显示，月球正面和背面的晚期火山岩石化学特征存在差异。月球正面的岩石化学特征与嫦娥五号带回的玄武岩相似，而背面则更接近嫦娥六号的超低钛玄武岩。这表明月球正面和背面的月幔组成可能有所不同：正面月幔浅部含钛铁矿较多，而背面则相对较少。这一发现为理解月球的不对称演化提供了新的视角。
这项研究不仅更新了我们对月球热演化历史的认识，还为解释其他无大气小型天体的火山活动机制提供了重要参考。
