10月6日，國家航天局和國家原子能機構聯合發布嫦娥六號月球背面樣品研究最新成果。我國科學家首次基于嫦娥六號月球背面樣品（月壤）研究發現，月球背面月幔相比月球正面的更“冷”，進一步深化了人類對月球“二分性”現象的認識，為月球正面與月球背面的月幔溫度差異提供了巖石學與地球化學等科學依據，為月球演化和“二分性”特征研究提供了科學數據。
中核集團首席科學家李子穎介紹，月球就像一本記錄了太陽系歷史的書籍，而月幔是這本書的“核心章節”。月幔位于月殼之下，是月球體積最大的組成部分，月球古老的火山活動正是由月幔物質上涌形成的。因此，月幔等月球內部特征對于月球演化研究至關重要。
“在研究中，我們利用可‘偵探’的多種手段，對嫦娥六號從月球背面帶回的玄武巖樣品進行了精細分析。”中核集團核工業北京地質研究院分析測試研究所青年科研工作者何升說，這些樣本的化學成分如同一個“黑匣子”，記錄了其形成時的深部溫度壓力等信息。
據介紹，研究團隊通過對月壤玄武巖樣品中典型單斜輝石、斜長石等礦物的成分分析，運用“單斜輝石單礦物溫壓計”“單斜輝石-熔體平衡溫壓計”“斜長石-熔體平衡溫壓計”三種不同的溫壓計來計算玄武巖形成的溫度與壓力。為確保研究結果的科學性，團隊還通過巖石學模型模擬了嫦娥六號玄武巖結晶過程。以上方法得出了一致結果：嫦娥六號玄武巖樣品的結晶溫度約為1100攝氏度，比來自月球正面的嫦娥五號等樣品低約100攝氏度。
研究團隊還通過玄武巖全巖成分重建原始巖漿化學組成，計算月幔潛能溫度，發現月球背面月幔潛能溫度（約1400攝氏度）低于月球正面（約1500攝氏度）。此外，團隊還利用月球遙感數據在更大區域尺度上進行驗證分析，選取了月球正面和背面的月海玄武巖區域，通過衛星遙感獲取的表面巖石化學成分計算，表明月球背面月幔潛能溫度低于正面約70攝氏度，與樣品分析結論相近，進一步增強研究成果的可信度。
此前研究發現，月球正面和背面在地形地貌、元素分布和巖石特征等方面均存在巨大差異。如正面相對平坦開闊，背面布滿溝壑、峽谷和懸崖，地形起伏也更大；月球正面有著較多的月海，這是由早期火山活動形成的平坦的玄武巖區域，占據了月球正面30%以上，而月球背面只有約1%至2%的月海等。科學家們將月球正面和背面的差異性稱為“二分性”現象，將其列為探索月球奧秘的幾個關鍵科學問題之一，認為這可能與月球的形成與演化歷史密切相關。
該研究結果由中核集團核工業北京地質研究院、北京大學、山東大學共同合作完成，已刊發于國際學術期刊《自然-地球科學》官網。
