近日，由中国科学院地质与地球物理研究所、东华理工大学、南京大学、北京高压科学研究中心等完成的研究成果“Long-term reduced lunar mantle revealed by Chang’e-5 basalt”发表在Nature子刊《Nature Communications》上，第一作者是东华理工大学地球科学学院张慧娟博士。
氧逸度（fO2）是控制行星热演化和宜居性的主要因素之一。地球的地幔和火星的火幔形成以来都经历了不同程度的氧化，深刻影响了其岩浆去气时的挥发份种类和热演化过程。然而，这种氧化过程是否是所有类地行星的普遍现象，尚不清楚。月球作为地球唯一的天然卫星，也是研究这一问题的重要对象，但是，月幔自形成以来的氧化还原演化历史仍然未知，主要是因为所研究的月球玄武岩样品主要形成于40~30亿年之间，缺乏年轻月球玄武岩样品。嫦娥五号玄武岩形成于20亿年前，为理解月幔氧逸度演化提供了关键样品。基于此，利用橄榄石和尖晶石V氧逸度计，对27个嫦娥五号玄武岩岩屑进行了研究。结果表明，嫦娥五号玄武岩的平均氧逸度为ΔIW–0.84 ± 0.65，与年龄在36~30亿年之间阿波罗玄武岩和火山玻璃的氧逸度十分相似，说明月幔一直维持在还原状态，不像地球和火星经历了明显的氧化。长期持续还原的月幔表明导致地幔和火幔氧化的过程（铁的歧化、后期增生物质和氢气去气）要么在月球上没有发生，要么对月球的影响可以忽略不计。长期还原的月幔对月球演化具有至关重要的影响。首先，它促进H去气，抑制S去气；其次，它抑制内部岩浆的产生和月幔的对流，使得热量不容易耗散，延缓了月球的冷却。这一研究为月球热演化研究提供了一个新视角。（文/图 陈磊）
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