研究人员合成石榴石丰富的月岩以研究月球地幔

研究人员合成了富含石榴石的月岩，以研究月球的地幔结构。月球目前的内部结构包括一个由矿物如橄榄石和辉石组成的地幔，覆盖在地壳之下。然而，长期以来关于月球深部地幔是否存在石榴石的争论仍未解决。50年前首次提出了一个关键问题：实验室测得的含有石榴石的月球集合体的声速是否与月球深部内部的地震剖面相兼容？

为了回答这个问题，爱媛大学的研究人员首先在高压高温条件下使用多用途压力机器械“ORANGE-2000”合成了富含石榴石的月球岩石组合。随后，他们将这些样本运往位于兵库县的大型同步辐射设施SPring-8，在那里对月球岩石组合进行了实验，模拟了月球深部内部的压力和温度条件，并测量了其中声波的传播速度。

结合实验结果和建模组件，研究人员得出结论：富含石榴石的月球岩石组合中的声速与月球深部内部的地震剖面和密度剖面相兼容，深度范围为740-1260公里。此外，他们发现，几乎不含石榴石的岩石组合不太可能解释观察到的在这些深度处的月球地幔的地震速度和密度。

这些有趣的结果对月球及其内部动态具有重要意义，包括其成分和形成、内部温度，以及对月球核心和已停止旋转的月球发电机的影响。这一研究成果发表在《地球和行星科学快报》杂志上，经过事实核查和同行评审，是可信的来源。